新石铁路起自河南省新乡市卫滨区的新乡站，止于山东省日照市的石臼所站，由新兖铁路和兖石铁路组成，全长613.203千米。1985年底全线建成通车。途径新乡站、长垣站、菏泽站、巨野站、嘉祥站、济宁站、兖州站、曲阜站、平邑站、石臼所站，是山东、河南两省的重要铁路干线。
历史
新兖铁路分四段修建，第一段为兖州至济宁段，原称兖济支线，1912年通车，1944年拆除，1958年修复；第二段为济宁至菏泽段，曾称济菏铁路，1979年建成，1980年由济南局济菏临管处临管运营；第三段为新乡南至菏泽段，由铁道部第三工程局于1985年建成；第四段为兖州至日照石臼，1985年建成。
兖州至济宁段
1909年5月，济宁商绅杨毓泗等，以济宁商业繁盛，系南北水陆转运枢纽为由，要求将初建的津浦铁路改经济宁。因津浦铁路已定线开工，决定不再变更，故增建兖州至济宁的支线。线路于1911年10月开工，1912年6月竣工，11月通车，全长32.180公里，投资160万两白银。修建时正值旱蝗灾害，因此用“以工代赈”由民工包段施工。全线设孙氏店、济宁两站；济宁站设有机车上煤、上水和转盘、车库等设施，通车后开行客车1对，货车不定期开行。线路最小曲线半径305米，最大坡度2.5‰，路基宽度5.5米，钢轨重33公斤/米；共有混凝土包工字钢板梁桥涵32座；闭塞方式为电气路签，无信号机。1944年4～6月，侵华日军为解决干线缺轨，于同年4～6月间将兖济支线拆除。
1958年，山东省济宁专区专员公署呈请铁道部由地方政府筹建修复兖济支线。山东省政府拨款600万元，济南局提供技术资料和技术力量。兖济支线修复指挥部于年初成立，并负责工程的施工组织等项工作。在“全党全民办铁路”和“先通后备”的口号下，采用“边勘测、边设计、边施工”，按施工计划分段包工修筑。驻军抢运路料，民工承担了土石方工程，济南局第一工程大队参加施工。同年6月开工，10月1日即竣工通车。共铺轨38.319公里，其中正线铺轨30.130公里；建桥16座，建房6500平方米，并架设了信号、通信设备和临时给水设施。由于采取以旧代新等措施和按“先通后备”施工，到修复通车为止仅支出230万元，平均每公里6万元，致使线路质量差、尾工大，轨型配件杂（计有39种）。兖州济宁段道床为沙质。洸府河大桥为21孔临时扣轨梁、木排架便桥，线路限用“解放”型机车。1960年元月移交济南局，固定资产总值331.57万元。1968年济南局投资26.7万元对线路进行了大修，将33公斤/米钢轨换为44.7公斤/米，由每公里铺枕木1400根增至1760根，将9号以下道岔更换为9号至12号，使线路达到Ⅲ级标准。1978年修建兖济支线与津浦铁路兖州北站之间联络线2.177公里。
济宁至菏泽段
1976年山东省革命委员会计划委员会报请铁道部修建济菏铁路，铁道部于1977年7月批准，由铁道部与地方共同投资。勘测设计由铁道部第三设计院担任。铁三院于1977年8月对全线踏勘，9月初测，10月20日结束；10月下旬定测，12月份结束。设计主要工程量：正线110.200公里，土方477万立方米，新建站14个，建桥涵320座，房屋2.5万平方米。设计主要技术标准和条件：线路等级为Ⅲ级干线，正线为单线，限制坡度为4‰，最小曲线半径800米，“建设”型蒸汽机车牵引，牵引定数为2700吨，机车交路为短交路肩回式。正线道床沙垫层厚20厘米、石碴厚15厘米，枕木为再用枕和拼接枕，每公里铺1600根；钢轨为重43公斤/米杂轨，道岔用9号、12号新道岔；路基宽6.2米。通信设独立的列车调度电话，另外设置各站、养路、守桥、道口等电话，通信电线大部按架空明线设计。1977年11月成立济菏铁路会战指挥部，同时成立济宁、菏泽、铁路三个分指挥部，分段负责施工。全线工程于1977年12月13日正式开工，参加修建铁路的沿线各县民工及铁路、公路职工共计12.4万多人。共征地9500余亩，实用地8605亩。整个施工过程分三个阶段：第一阶段是土方工程，用6个月的时间将路基、车站的土方填完；第二阶段是桥涵工程，用8个月时间，建成320座特、大、中、小桥涵；第三阶段是辅轨架桥，用9个月时间将80孔桥梁、108.100公里的钢轨架铺完毕。三个阶段交叉进行。在桥梁施工中，根据桥址地水文和地质的实际情况，对京杭运河特大桥等设计作了修改。在线路施工中，大部采用拖拉机、钻孔机、搅拌机、架桥机、汽车等机械施工。全线共计投资5649万元，总概算为5919.25万元。1979年初由山东省济菏铁路管理处组织临管。1980年改为济南局济菏临管处临管运营。
新乡南至菏泽段
1982年2月，为加速晋煤外运，铁道部以《关于新建新乡至菏泽铁路和改造菏泽至兖州铁路计划任务书的报告》上报国家计委，同年国家计委以279号文件予以批复。铁道部第一勘测设计院和铁道部大桥工程局根据以上文件和其他有关文件，于1983年元月完成了新乡南至菏泽段铁路和长东黄河特大桥的初步设计。1983年3月由铁道部第三工程局在山东境内正式动工，仅用两年多的时间便建成了新乡南至菏泽段铁路，全长为166.706公里；1984年2月18日，长东黄河特大桥由铁道部大桥工程局施工，1985年12月底铺通。铁路为Ⅰ级干线、单线，限制坡度4‰，预留电气化条件，牵引定数3500吨。设计年输送能力1700万吨。线路桥梁总投资7.47亿元。计长33.376公里。
兖州至日照段
1977年12月，铁道部年度计划中将修建兖州至连云港铁路列入勘测设计计划，并由铁道部第三设计院调查。 1979年，铁道部第三设计院上报初步设计文件。在此文件未经鉴定前，山东海洋学院教授侯国本三次上书国务院，提出了把铁路终点由连云港变在石臼所，后经中国科学院论证和国务院常务会议讨论研究，采纳此建议。 1979年6月16日，国务院副总理谷牧要求铁道部提出兖州至石臼所的方案。1979年9月29日，铁道部第三设计院又编制兖石铁路补充方案报铁道部，其中兖州至临沂段采用原设计。 1979年10月～1980年5月,铁道部第三设计院对临沂至石臼所段进行了外业勘测。 1980年9月底，铁道部第三设计院编制了初步设计文件。 1982年6月，铁道部第三设计院正式交付施工设计文件。
国家为了运输山西、山东的煤炭，决定再开一条通向华东和海陆联运的通道，加速鲁中南经济的发展，1979年6月决定修建兖石铁路。
1977年12月，铁道部下达的年度计划中已将修建兖州至连云港的铁路列入勘测设计计划，并由铁道部第三设计院调查，于1979年上报初步设计文件。在此文件未经鉴定之前，山东海洋学院教授侯国本三次上书国务院提出了把铁路终点由连云港变在石臼所的意见，后经中国科学院的科学论证和国务院常务会议讨论研究，采纳了此建议。1979年6月16日，国务院副总理谷牧要求铁道部提出兖州至石臼所的方案。三院于同年9月29日，又编制了兖石铁路补充方案报铁道部。其中兖州至临沂段采用原设计文件，临沂至石臼所段于同年10月～1980年5月进行了外业勘测，9月底编制了初步设计文件，1982年6月交付施工设计文件。
兖石铁路线路等级为I级干线，单线；最小曲线半径800米；限制坡度4‰；到发线有效长850米，预留1050米条件；牵引机车，近期用国产“前进”型机车，远期预留电力机车；联锁方式为电气集中；闭塞方式为继电半自动，设计通过能力为 41对，客运列车3对；年输送能力可达1800万吨。
工程施工
由中国人民解放军铁道兵一师、四师和九师四十一团、铁道兵第二通信信号营、济南局及沿线民工总计达10.5万人参加施工。铁道兵一师三团于1981年4月1日，在兖州至临沂段先行开工，在4个月的时间里完成了0至9公里间19座大中桥、17座涵渠、4公里路基填方30万立方米。从1982年初到1984年初，各施工单位用现代化机械共完成路基土石方1689万立方米。建桥梁332座，修涵渠731座，铺道碴92.4万立方米。1984年11月全线铺通。在施工过程中，沿线各县市都成立了支援铁路建设办公室，沂蒙山区人民主动腾出住房3500间，帮助建房1.1万间。民工10万人象支援解放战争那样支援铁路建设。国务院代总理李鹏、副总理万里曾先后到兖石铁路视察工作，李鹏并为铁道兵一师和四师题词：“发扬光荣传统，为中国铁路建设立新功!”省、铁道部领导也多次来兖石铁路检查指导工作。兖石铁路是建国以来国家实行概算包干的第一条铁路，实行了分段预算包干和层层包干责任制，其中铁道兵四师全员劳动生产率达4471元/人年，平均每年完成上交利润643万元。全线完成主要工程数量为：路基土石方1724万立方米，桥梁332座计2.51万延长米；隧道1座，长366米；铺轨465.900公里，其中正线(含疏解线)铺50公斤/米钢轨313.950公里，站线铺43公斤/米钢轨152公里，通信电缆494公里，电力线474公里；房屋29.15万平方米；建车站37个；机务、车辆、工务、电务、水电、列车段各1个，车务段2个，机务折返段2个；共征用土地21600亩，每亩地价为5500元，施工中注意采用新技术，在建韩家铺中桥时，桥台采用锚定板轻型结构，节省圬工7%。粗钢筋先张梁、斜盖板、斜框构以及倒虹吸管等采用钢筋混凝土套梁连结方法，解决了水管漏水。 1983年国家经委批准全线造价概算为9.38亿元，到1985年底总概算约为13.60亿元，平均每公里442万元。
1983年8月济南局成立了兖石铁路筹建处，用两年多的时间，提出并解决了施工中存在的问题，保证了按期验交。1985年12月27日，由国家计划委员会顾问彭敏任国家验收委员会主任委员，铁道部及山东省领导任副主任委员，对兖石铁路进行了全面检查验收，认为：“兖石铁路建设速度快，工程质量好，配套及时，尾工少，整个工程已按设计规范建成，满足近期运营需要。”还认为：“1985年看来初期设站较密，少数车站货场规模偏大，因此工程造价偏高，特别是全线有20余座公路桥( 铁路上立交)，未按铁道部批准的远期预留电力机车牵引的净空高度6.5米的标准进行设计施工，将来要翻工重建，会造成很大浪费。”并于1985年12月27日通过了《兖石铁路验收证书》。　兖石铁路虽被评为国家优质工程，但有些工程在边勘测、边设计的情况下施工，造成了个别工程项目返工浪费，少数项目未能全部完工，隐蔽工程存在问题多，交付运营后曾给运营单位带来一定困难。
兖石铁路自1985年12月31日18点交付济南局临管运营。
2006年6月7日，记者从济南铁路局有关部门获悉，铁道部已批复新菏兖日铁路电气化改造工程项目建议书。这样，继胶济铁路电气化改造后，山东省境内又有一条重要铁路将实行电气化改造 2  。