膠濟鐵路

建造背景

最早提出铁路概念的是德国旅行家、地理和地质学家、科学家费迪南·冯·李希霍芬。他在实地考察山东时曾提出胶州到潍县地势平坦，适合修建铁路；后来，他又在自己的著作《中国——亲身旅行和据此所作研究的成果》中正式提出了修建一条从胶州湾出发、连接山东的煤田、途经济南府通向北京和河南的铁路。
普法战争后，德国完成统一，开始在世界范围内扩张。1897年11月，德国借口巨野教案，强占了胶澳地区；1898年3月6日迫使清政府签定了《中德胶澳租界条约》。根据此条约，德国政府在1899年6月14日特许德国14家大银行集资5400万马克修建胶济铁路和胶沂铁路（青岛经沂州至济南，未动工）。同年9月23日，胶济线开工，德国亨利亲王在青岛主持开工典礼。

施工中的冲突

早在勘测设计时，山东铁路公司未解释清楚购地事宜，使乡民误以为土地将被无偿侵占；另外，山东铁路公司雇佣的工人还在沿线调戏妇女；这些都加深了乡民的不满。施工进行到高密市境内时，由于当地水患严重，加上施工方占用土地，双方甚至还爆发了严重的流血冲突。为解决此类问题，清政府与德国议定，先购妥土地再进行施工。全线初期购地为27816.6亩，用801051.30元。

德据青岛时期

在1904-1914这十年间，胶济铁路在山东铁路公司的控制下，运量一直在增长，直至一战爆发。在此期间，胶济铁路总运营收入从1905年的191万元增长至1913年的413万元；客运从1904年的55.9万人次增加至1910年的65.4万人次，增长了17%；而货运从1904年的17.9万吨增加至1910年的76.9万吨，激增了329%；在此期间，煤炭的运量也激增了200%。
鉴于运量不断增加，山东铁路公司决定扩建沿线的车站，其中重点改造的是大港站和博山站（位于张博铁路上）；为节约改造成本，山东铁路公司放弃了“中西合璧”风格的设计，取消了建筑上的部分中式建筑结构。

中华人民共和国时期

1953年，人民英雄纪念碑的碑心石从青岛浮山通过胶济铁路运到北京。
1958年-1960年间，铁路部门曾进行过双线的建设，但未完成，一直到1974年才复工，并最终于1990年完成。在此期间，铁路部门曾对胶济铁路进行一系列改建和扩建，包括线路和桥梁标准的提高、双线建设、历次提速和2007年的电气化，使线路的技术标准得到了大幅度提高。改造中，原德、日遗留下来的设备，除少数桥梁外，全为国产设备所代替。
2005年12月，胶济铁路的运营时速达到了140-160公里/小时。2007年4月18日，胶济铁路开始开行CRH2型动车组，运营最高时速升至250公里。
2016年起，山东建筑大学的师生开始进行沿线建筑遗产的考察和研究，以完善关于胶济铁路的历史资料。

客货分线

2007年1月8日，胶济客运专线工程开建，2008年12月21日全线建成通车，其总成本约为95.8亿元人民币。自胶济客运专线开通以来，线上运行的动车组越来越多，胶济客运专线的运营压力不断增大。为使动车组顺利开行，从2013年开始，胶济客运专线上的普速客车逐渐回到胶济线上运行，而胶济客运专线只运行动车组。

桥梁改造

桥涵初建时系按轻便铁路标准设计和施工，载重以轴重13吨为标准。按当时桥梁标准，计建有特大桥1座、大桥19座、中桥48座、小桥915座、涵渠182座，共1165座。自1924年起，用了17年时间，对全线原桥钢梁逐一进行了更换，载重等级分别提高为古柏氏E-50级和L-20级。经改建、换梁和加固补强，桥梁等级均达到《铁路桥涵设计规范》要求，对遗有战争伤痕的大桥于1989年改换完毕。
1990年，全线共有桥梁840座、近2.1万延长米，其中钢桥74座、圬工桥764座、混合桥2座；另有涵渠1032座，19140横延米。

复线建设

胶济铁路的复线建设分为两期工程：一期工程为1958年-1960年底及1974年-1985年，济南-谭家坊段和谭家坊-蓝村段；第二次建设时期为1981年-1996年底，蓝村至四方段。

支线及联络线

丰富的矿产资源和沿海便利的交通促进了山东省工业的发展。为方便沿线企业的生产和物资的运输，德方、日方和中方的铁路机构先后修建了多条连接胶济铁路主线和周边地区的支线。

张博铁路

张博铁路从淄博市张店区至博山区，后来从博山站向东南方向延长至八陡站。另外线路在淄川还分出到洪山的支线，在南定分出往罗家庄的支线。四条支线长度合计为64.018公里。沿线煤、铝矾土、耐火粘土、陶瓷等资源物产丰富，其中洪山、罗家庄和八陡各有一个矿区。

淄东铁路

淄东铁路又名张东铁路，从张店区向北经过博兴县至东营市，另有博兴向北至小营的支线。淄东支线全长89.5公里，博小支线长18公里。淄东和博小支线是东营市和滨州市重要的铁路通道，而博小支线也是胜利油田唯一的外运通道。

金铁支线

金铁支线自淄博市临淄区的金岭镇站至铁山货场，全长10.4公里。1949年，铁山站被撤销，此线路也改为专用线。

益羊铁路

益羊铁路又名羊口支线，自青州市南站至羊口镇。其中益都-大家洼段全长72.27公里，由中间站宅科出岔至羊角沟段全长21.58公里(含港湾线)。沿线工农业发达，有全山东省最大的原盐生产基地、盐化工基地和滩涂养殖基地，以及大棚蔬菜生产基地。

胶黄铁路

胶黄铁路自胶州站分出至黄岛站，全长41.17公里。线路经过黄岛开发区。

黄台桥支线

黄台桥支线南起济南城东北的济南东站（现黄台站），北至小清河的黄台桥码头，长4.421公里。
在胶济铁路建成的次年，由山东省农工商务局投资，山东铁路公司修建了一条从济南东站到小清河码头的4.4公里的联络线，称为“小清河连轨线”。本是黄河中下游主要货运码头的泺口在胶济铁路修通后，成为了重要的水陆中转市场；然而，从济南市中心到泺口码头的路况非常糟糕，尤其是下雨天，非常不利于水路和铁路之间的衔接。另外，胶济铁路和津浦铁路之间的《互通货车章程》使津浦铁路的货车能优先前往黄河边装载货物；彼时，泺口黄河大桥即将通车，天津和黄河流域的交通和贸易将变得更方便，这将严重影响胶济铁路和租借地的地位和贸易。
于是，在1912年10月，为了“体恤华商”，也为了便利胶济铁路上的货运业务，山东铁路公司规划了济南西站至泺口的支线。而与此同时，山东都督和盐道台正打算将泺口堤岸的轨道东延至小清河，并与津浦铁路正线相连，称为泺口-黄台桥支线，以代替之前的运盐铁路。闻讯，德国驻山东领事立即建议，将津浦铁路的泺黄支线和胶济铁路的小清河连轨线连起来，使济南东站与泺口连接起来，又能省去修建轨道的费用。山东铁路公司迅速认同了此方案，并在1913年1月开始建设泺黄支线，并在6月建成，又在6月30日达成了《过车条件》。此后，胶济铁路上的列车都能使用自己的机车来往济南东站和泺口码头，实现了胶济铁路和黄河沿岸的连接。泺黄支线建成后，以运盐为主，次之为亚细亚(英国)、美孚(美国)洋行的石油和其他货物。
黄台桥支线已于1944年被日军拆除。

影响

胶济铁路的通车极大促进了青岛市的发展。铁路通车之前，烟台港比青岛港更繁忙、更知名；铁路通车后，船只纷纷选择在青岛停泊，以接驳更为高效的铁路运输，烟台的港口便开始衰落。当时著名的草编（一种手工艺品）就是在铁路通车后改为通过铁路从青岛出口，使青岛取代烟台成为当时国内最大的草编输出港；同样改由青岛出口的还有花生和棉花等物资。另外，青岛水陆和铁路间紧密的联系也极大便利了物资的进口；产自外国的油料、布料、火柴和针线都在青岛港上岸，并通过胶济铁路运往内陆。
潍县也因为铁路的通车得到了发展。其中，潍县出产的棉纱每年有6000吨经铁路运出。另外，来自青岛的物资和铁路沿线种植的烟草也会在潍县集散，使潍县成为当时国内最大的小商品批发市场，而潍县的二十里堡则成为烟草的重要集散地。
胶济铁路的开通也促进了济南市的发展。“向者由青岛至济南，须九日或十日，火车通后，则仅十二小时而已足。”铁路的通车，使作为省内重要城市的济南和青岛连接在了一起，也促成了济南自开商埠。