• 9 มีนาคม พ.ศ. 2434 - เริ่มก่อสร้างทางรถไฟสายตะวันออกเฉียงเหนือตอนล่าง
• 26 มีนาคม พ.ศ. 2439 - เปิดเดินรถถึงสถานีรถไฟอยุธยา
• 21 ธันวาคม พ.ศ. 2443 - เปิดเดินรถถึงสถานีรถไฟนครราชสีมา
• 1 เมษายน พ.ศ. 2468 - เปิดเดินรถถึงสถานีรถไฟบุรีรัมย์
• 1 สิงหาคม พ.ศ. 2471 - เปิดเดินรถถึงสถานีรถไฟศรีสะเกษ
• 1 เมษายน พ.ศ. 2473 - เปิดเดินรถถึงสถานีรถไฟอุบลราชธานี[1] นอกจากนี้ กรมรถไฟหลวงได้สร้างทางรถไฟสายสั้น ๆ แยกจากสถานีรถไฟบุ่งหวาย ไปถึงริมแม่น้ำมูล แต่ปัจจุบันเลิกใช้งานแล้ว

หลังจากนั้น กรมรถไฟหลวงจึงกำหนดให้สร้างทางรถไฟสายตะวันออกเฉียงเหนือตอนบน เพื่ออำนวยความสะดวกแก่ประชาชนชาวอีสานตอนบนด้วย

• 1 เมษายน พ.ศ. 2476 - เปิดเดินรถถึงสถานีรถไฟขอนแก่น
• 24 มิถุนายน พ.ศ. 2484 - เปิดเดินรถถึงสถานีรถไฟอุดรธานี
• 13 กันยายน พ.ศ. 2498 - เปิดเดินรถถึงสถานีรถไฟนาทา
• 1 มกราคม พ.ศ. 2501 - เปิดเดินรถถึงสถานีรถไฟหนองคาย[1]

นอกจากนี้ ยังมีการก่อสร้างทางรถไฟจากสถานีรถไฟชุมทางแก่งคอย-สถานีรถไฟชุมทางบัวใหญ่ขึ้น เปิดเดินรถครบทั้งสายเมื่อ 19 สิงหาคม พ.ศ. 2510[1]

รถไฟทางคู่

ในวันที่ 15 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2562 การรถไฟแห่งประเทศไทยได้เปิดใช้งานสถานีรถไฟบ้านไผ่ ซึ่งสร้างขึ้นใหม่แทนสถานีเดิมเพื่อรองรับรถไฟทางคู่ช่วงชุมทางถนนจิระ–ขอนแก่น[2] ต่อมาในวันที่ 13 มีนาคม พ.ศ. 2562 ได้เปิดใช้งานสถานีรถไฟขอนแก่น ซึ่งเป็นสถานียกระดับ