1991年，随着苏联国内政治形势的急剧变化，多个加盟共和国先后宣布独立。1990年7月16日，乌克兰最高苏维埃通过《乌克兰国家主权宣言》。八一九事件发生后，乌克兰最高苏维埃于1991年8月24日正式宣布脱离苏联独立，改国名为乌克兰，乌克兰全境的铁路暂时由西南铁路局全权管理。1991年12月8日，乌克兰、俄罗斯和白俄罗斯的领导人在明斯克签署《别洛韦日协定》，宣布苏联不再存在，并成立独立国家联合体。各加盟共和国独立后，即着手建立本国的铁路运输管理机构。1991年12月14日，乌克兰部长内阁签署了356号决议《关于成立乌克兰国家铁路运输总局的决定》。1992年1月，乌克兰正式成立了具有国家及经济管理职能的国家铁路运输总局（Укрзалізницею），继承了前苏联32个铁路局的其中6个。而铁路财产分割方面，在乌克兰境内铁路上的所有固定设备，以及包括机车车辆等运输设备，都按原配属关系成为乌克兰铁路系统的财产。1992年9月，乌克兰铁路正式成为国际铁路联盟（UIC）和铁路合作组织（ОСЖД）的成员，国家代码为“UZ”，国家代号为“22”。