中国大陆川藏铁路被称为史诗级的铁路，这条铁路全长约1629公里，耗资2500亿元人民币打造，东起四川成都，西至西藏拉萨，地形横跨四川盆地、川藏纵谷和青藏高原等危险地形，由于地形崎岖限制，全路线的最高时速设计为160公里，预计预计2026年全线开通。
虽然川藏铁路比大陆第一条内地往西藏的青藏铁路短了100多公里，但是工程难度却更高，相关单位也已经探勘地形十几年，直到1990年代才决定最终路线，2010年起实施分段建设，从两端推进；即使是从地势较平缓的最西段拉薩到林芝及最东段的成都至西康段开始动工，但是显着高低差、板块活跃运动、频繁自然灾害等，仍使工程进展相当艰难。
川藏铁路分为三大路段：成康铁路（成都-康定，又分成雅铁路、雅康铁路）、康林铁路（康定-林芝）、拉林铁路（拉萨-林芝），倘若全线通车后，由成都、重庆或西安等地出发，只需要13个小时就能到达拉萨；这三个路段中最困难的就是康林铁路，不仅里程最长，难度还是最高，预计2019年开工，而成都至雅安的141公里段目前已经完成铺轨并开始联调联试，预计年底就能通车，拉林铁路若工程按进展动工，2021年就可通车。
川藏铁路的困难之处非常多，其中一项便是大柱山隧道内施工，因为这里地处横断山脉，途中经过12条断层，加上洞内有如酷暑般闷热，洞外又如寒冬般严寒，使施工人员身体必须不断在冰火考验下做调适。
川藏铁路副总体设计负责人夏烈曾说，为了消除地形高低差，80%以上用高桥、隧道方式建设，总爬升高度累积达1万6000多公尺，接近两座圣母峰的高度。沿线的地质复杂，好比在高山峡谷中修建巨型云霄飞车，是铁路建设史上最高难度的工程。
现阶段从四川要进入西藏，多半只能选择搭飞机或是由川藏公路开车前往，假使搭乘铁路，一趟单趟列车从成都出发，就需耗时约36小时才能抵达拉萨。预计2026年川藏铁路通车后，除了可以将成都作为西进藏区最大转运站，更可连带提高香格里拉地区、康巴地区与西藏本地的观光人潮，并且让过去受限于地形的货运能更加方便运送；另外，中央政府对于边境国防的控管能力也可提升。
美国非政府组织自由西藏学生运动（SFT）负责人厄尔根（Urgyen Badheytsang）曾表示，如果遇到西藏发生抗议事件等，中国军队仅需13小时即可抵达西藏进行压制。
中共总书记习近平今年10月10日主持召开中共中央财经委员会议，他在会上表示，规划建设川藏铁路，对国家长治久安和西藏经济社会发展具有重大而深远的意义，一定把这件大事办成办好。
