在華段鐵路啓用前，九廣鐵路的交通流量不高。原因是當時新界地區尚未發展，居民對客運和貨運服務的需求並不殷切。1911年後，交通流量開始逐年增長，直至第二次世界大戰日軍侵略香港，鐵路服務被迫中斷。

戰爭結束後，鐵路交通迅速恢復。但在1949年10月14日，解放軍從國民黨軍隊手上奪取廣州控制權的前夕，直通車貨運及客運服務再度中斷。此後直至1951年間，不論華段或英段鐵路的列車上的乘客或貨物，均需於羅湖轉至另一路段的列車繼續行程。直通車貨運於1951年恢復通車，直通車客運服務則要遲至1979年才恢復通車。

初期的列車屬蒸氣機車，直至1950年代逐步引入柴油機車，並在1962年全面取代蒸氣機車。

進入1970年代，有見及香港與中國內地的貿易日益增加，而且香港政府計劃於沙田、大埔、上水及粉嶺興建大型新市鎮，預計會帶來乘客需求的增長。鐵路系統顯然需要進行重大發展，以應付未來服務需求。

1974年，一項為期十年的投資計劃展開，計劃項目包括：紅磡至羅湖路段引入雙軌行車系統，並進行列車電氣化計劃，同時間配合的其他項目還有：建造第二條筆架山隧道、建造新車站或提升現有車站和其他設施。首階段計劃於1982年完工，該年五月九龍至沙田之間的市區路段開始電氣化及雙軌行車服務。1983年7月16日，餘下至羅湖路段的計劃亦告峻工，載客的柴油機車也停止服務。但時至今日，柴油機車仍用以運送貨物。

在1982年前，九廣鐵路一直以政府部門的模式運作。直到1982年12月制定九廣鐵路公司條例，九廣鐵路公司（九鐵公司）正式成立。公司由政府全資擁有，設有管理局，其成員由香港特別行政區行政長官委任，負責監察公司的運作。