兰新铁路（Lanzhou-Xinjiang Railway），简称兰新线，是中国境内一条连接甘肃省兰州市与新疆维吾尔自治区阿拉山口的国铁Ⅰ级铁路干线，全长2423公里，是中华人民共和国成立后修建的最长的铁路干线，是构成中国西北地区铁路网络的重要组成部分。

兰新铁路，建于1952-1962年。线路从兰州市西行跨越黄河后，翻越海拔三千米的乌鞘岭，进入祁连山北麓的河西走廊，经武威、张掖、酒泉、嘉峪关，过马鬃山南麓的玉门、疏勒河，西跨红柳河进入新疆境内，并一路向西，沿天山南麓过哈密、鄯善、吐鲁番，在达坂城穿过天山至乌鲁木齐，全长1903公里。此后又继续向西经过石河子、奎屯、博乐最终抵达边境口岸城市阿拉山口市，全长2423公里。是集中国自然地理和人文地理之大成的一条钢铁运输线。

兰新铁路所经过“百里风区”、“三十里风口”，施工和运输极为困难。全线共计完成路基土石方11083万立方米；隧道33座，总延长11.8公里；桥梁1117座，总延长30余公里；正线铺轨1953公里。距兰州西站35公里的河口黄河大桥，是中国自己设计和施工的第一座黄河大桥；乌鞘岭地区桥梁隧道比较集中，后沟至达坂城间有天山隧道群，还有通过大风区的路基工程等，都是修建兰新线的关键工程。

1952年10月1日，兰新铁路在兰州破土动工，于1958年12月铺轨越过甘、新交界的红柳河，从此结束了新疆没有铁路的历史。兰新铁路在新疆境内共有978公里，是一条直线进入新疆。

1971年12月，全长457公里的南疆铁路吐鲁番至库尔勒段开始修建，于1984年8月正式投入运营。

20世纪80年代，兰州至武威间进行了电气化改造。

1985年5月，全长476公里，自乌西站引出至中哈边境口岸阿拉山口站的兰新铁路西延线动工修建。

1990年9月，兰新铁路西延线全线通车，贯通了东起中国连云港，西至荷兰鹿特丹的第二座亚欧大陆桥，使新疆由封闭的内陆地区一跃成为中国对外开放的桥头堡。

1992年9月16日，全长1622公里的兰新复线开工建设。

1994年9月16日，全线胜利铺通。

1995年6月30日，兰新复线正式投入运营。兰新复线全长1662公里，修建期两年半，创造了中国铁路建设史上的奇迹，复线建成后，运输能力成倍增长，运量可达5000万吨以上，可基本满足新疆客货运输的需要。仅用两年时间建成，兰新铁路的运输能力从1992年的1200万吨增长到3000万吨，通过铁路六次提速改造，2009年已达7000万吨左右，客运列车最高时速可达160km/h。

2006年8月23日，武威-嘉峪关铁路电气化改造工程乌鞘岭特长隧道双向贯通，实现全线双线运营；9月22日，兰新铁路武嘉电气化区段全面开通运营。

2012年12月31日，兰新电气化铁路全线通车运营。

2016年8月，兰新铁路乌西至精河段增建二线建设项目通过国家验收。

2022年8月30日，兰新铁路梧桐泉站信号更新改造工程开通；9月20日，兰新铁路甘肃段车站计算机联锁系统升级改造工作全部完成；11月30日，从中国国家铁路集团有限公司获悉，兰新铁路精河至阿拉山口段增建二线工程开工建设。

2023年3月20日，兰新铁路精河至阿拉山口段增建二线工程全面复工；7月13日，兰新铁路精阿段增建二线工程进入铺轨阶段；11月16日，兰新铁路精河至阿拉山口增建二线工程博乐东至阿拉山口段双线电气化线路开通运营；11月，兰新铁路张掖站完成扩能改造；11月30日，兰新铁路精河至阿拉山口段增建二线电气化铁路开通运行。

2024年3月27日，兰新铁路嘉峪关站改造工程正式开工。4月11日，兰新铁路甘肃段2024年集中修施工全面启动。此次集中修施工持续至5月29日，共有78台大型养路机械和1000余人参与。5月30日，兰新铁路甘肃段2024年第一阶段集中修施工圆满收官。7月26日，兰新铁路精河至阿拉山口段增建二线工程S1标项目首片箱梁架设成功。9月23日，兰新铁路精河至阿拉山口增建二线工程，阿拉山口站至国境间新建综合查验场宽轨线路开通。9月29日，随着阿拉山口站至国境间新建综合查验场投入使用，兰新铁路精阿段增建二线全线开通。

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2023年9月13日，入选第三批中国工业遗产保护名录。

2013年7月23日下午，兰新铁路小泉东至大泉间、夏普吐勒至煤窑沟间遭遇洪水侵袭，但随后恢复运行。当日20时左右，兰新铁路哈密以东的小泉东站至大泉站间受洪水大面积侵袭，部分线路水漫钢轨，枕木、道砟被冲空，造成兰新铁路再次中断。灾情发生后，铁路部门立即启动应急预案，500多人赶往现场进行抢修。抢修期间，兰新铁路运行的受阻客车全部安全停靠在附近车站，旅客得到妥善安置。2013年7月24日，经铁路部门连夜抢修，因暴雨洪水侵袭而两次中断的兰新铁路24日恢复运行。2013年7月24日2时36分，兰新铁路下行线恢复通车；同日7时18分，兰新铁路上行线恢复通车。

2018年7月31日，兰新铁路乌鲁木齐局管内烟墩至红旗村区段因大雨出现水害，造成部分进出疆旅客列车停运和旅客滞留。2018年8月1日，兰州局集团上行26列、下行22列，共计48列客车出现折回、迂回、停运、晚点。随着慢行、限速区段增多，水害对运输秩序造成的干扰和安全风险增多，大量旅客滞留管内各车站。当晚，滞留兰州车站的旅客超过7000人。截至2018年8月2日上午，受水害影响，兰州局集团管内仍有部分列车停运或晚点，但滞留旅客已基本疏散完毕。

2021年6月4日早晨5时19分许，从乌鲁木齐开往杭州方向的K596列车，在兰新线K361＋401公里处，发生列车与铁路施工人员相撞事故，经初步核查现场施工人员9人遇难。