ใน พ.ศ. 2560 การรถไฟแห่งประเทศไทย กำลังปรับปรุงทางรถไฟเดิมจากทางเดี่ยวเป็นทางคู่ โดยแบ่งช่วงการก่อสร้างดังนี้

• มาบกะเบา-คลองขนานจิตร (รวมอุโมงค์รถไฟ) (อยู่ระหว่างการก่อสร้าง)
• คลองขนานจิตร-ชุมทางถนนจิระ (อยู่ระหว่างปรับแบบก่อสร้าง ในเขตอำเภอเมืองนครราชสีมา)
• ชุมทางถนนจิระ-ขอนแก่น (เปิดให้บริการ)
• ขอนแก่น-หนองคาย (โครงการ)
• ชุมทางถนนจิระ-อุบลราชธานี (โครงการ)

นอกจากนี้ ยังมีโครงการก่อสร้างเส้นทางรถไฟสายใหม่ ดังนี้

• อุบลราชธานี-ช่องเม็ก (ส่วนต่อขยายทางรถไฟสายอุบลราชธานี)
• บ้านไผ่-มหาสารคาม-ร้อยเอ็ด-มุกดาหาร-นครพนม (อยู่ระหว่างพิจารณาเตรียมการประมูล)
• บ้านไผ่-นครสวรรค์
• ร้อยเอ็ด-ยโสธร-ศรีสะเกษ
• ทางรถไฟสายชัยภูมิ/เพชรบูรณ์ (อยู่ระหว่างการศึกษาว่าจะใช้แนวเส้นทางใด)