京原铁路（Beijing-Yuanping Railway），简称京原线，是中国境内一条连接北京市丰台区和山西省忻州市原平市的国铁Ⅰ级客货共用单线铁路，线路呈东西走向，是20世纪60年代至70年代“三线建设”期间由中国人民解放军铁道兵部队修建的重要战备铁路，也是晋煤外运中路通道的重要组成部分。

20世纪60年代，中苏关系因赫鲁晓夫的改革而恶化；同时随着越战加剧及美国向台湾海峡增兵，中美关系亦日益紧张；受苏美两国影响，印度、日本、韩国等国对中国亦持敌对态度。当时中国军工产业均分布于东部及沿海地区，一旦开战位置将极其不利，故“三线建设”计划被提上中国战略层面。为便于战时对领导人进行疏散，平时兼顾煤炭等矿产运输，修建一条由北京通往太行山深山区，最终与原平铁路相连的工程被列入了“三线建设”计划。

1958年3月，京原铁路由铁道部第三设计院进行勘测设计并编制设计意见书。4月至6月，北京至枣林段进行勘测。6月，设计意见书通过铁道部鉴定，线路东端在石景山南站接轨，西端在原平接轨。10月，为适应五台山铁矿建厂的需要，西段（原平至枣林段）提前修建，由抗日战争时期修筑的原平铁路改建而成。

1960年10月，原平至枣林段铺轨完成并交付临时运营。

1961年10月，中华人民共和国铁道部批复《京原铁路初步设计》鉴定意见。

1963年4月，中华人民共和国铁道部向中国国家计委上报《京原铁路计划任务书》。

1964年，中国国家计委批复《京原铁路计划任务书》，与初步设计鉴定意见相比，线路技术标准发生变化。

1965年5月，京原铁路北京至枣林段进行施工准备。11月，东段（北京至枣林段）重点工程开工。

1967年，京原铁路北京至枣林段全面开工建设。紫荆关以西驿马岭隧道、平型关隧道相继开工。4月，铁道兵第十四师掘进驿马岭隧道时，因未探测到西洞口20米处存在地下河，一个50人的工兵班坠入岩洞，全部遇难。事故发生后设计人员将隧道开凿位置北移并以整体道床形式穿过。

1969年6月1日，线路从石景山南站开始铺轨。1969年9月，驿马岭隧道主体工程完工。10月1日，北京至良各庄段通车。

1970年初，中央政府要求京原铁路全线于1971年底通车。4月，线路从良各庄向西继续铺轨。9月，线路从枣林向东铺轨。

1971年10月30日，线路在灵丘242千米处接轨。

1972年7月，京原铁路全线通过初步验收。11月，中华人民共和国交通部和中国人民解放军对京原铁路进行验收交接。12月31日，京原铁路以灵丘站北京端为界，正式交付北京铁路局北京铁路分局和大同铁路分局，并开通客运列车。由于为战备铁路，京原铁路并未举行任何通车典礼。

截至2003年，京原铁路沿线共有车站50个。

京原铁路蜿蜒于太行山区，从石景山南站起，跨越永定河，沿太行山区边缘丘陵地带行进，隧道较多，至东域寺（云居寺）进入山区，十跨拒马河，沿线地势险峻，沟谷深切，多傍山隧道群。线路越紫荆关，过浮图峪，以7032米长隧道穿驿马岭进入山西境内，经灵邱盆地跨唐河，上坡直趋平型关，进入晋北黄土高原。平型关隧道长6190米，出口标高1250米，是全线最高点。然后缓坡而下，沿滹沱河南岸行进，至枣林跨到北岸直奔终点站原平，与同蒲铁路相接。京原铁路沿线有十渡、野三坡、紫荆关、涞源等著名旅游景区。

截至2019年7月，运行于京原铁路北京局管段的列车主要采用东风4D型内燃机车和HXN5型内燃机车；运行于京原铁路太原局管段的列车主要采用和谐3C型电力机车。

其中，直通旅客列车在北京局管段采用普通型东风4D型内燃机车，至灵丘站时更换为和谐3C型电力机车；直通货运列车则主要采用配属于京局怀段的HXN5型内燃机车。北京局管内旅客列车采用提速客运型东风4D型内燃机车，管内货物列车采用HXN5型内燃机车。太原局管内客货列车均采用和谐3C型电力机车。

1972年12月31日，京原铁路正式交付北京铁路局接管使用，投入运营。

1982年，由燕山石化筹资，将南观村站至良各庄站区间内的凤凰亭乘降所扩建为燕山站。

1983年，北京铁路局将苟各庄、大盘石、小河三座乘降所扩建为中间站。

1988年，北京铁路局太原铁路分局将王董堡乘降所扩建为王董堡站。

1989年，经中华人民共和国铁道部批准，上庄站更名野三坡站。

1999年，经北京铁路局批准，撤销青龙湖、驿马岭两座乘降所，撤销小河站，改为小河乘降所。

2005年3月18日，太原铁路局成立，原属北京铁路局大同铁路分局的灵丘站至原平站区间改由太原局管理，分界点位于京原铁路K234处。

2009年4月7日，由陕西韩城开往北京西站的1164次列车，在行驶到京原铁路苟各庄至野三坡区间时，发生6节车厢脱轨事故，未造成人员伤亡。

2009年12月15日，经中华人民共和国铁道部批准，苟各庄站更名为百里峡站。

2011年10月10日，由陕西韩城至北京西的1164次列车在石景山南站发生机车脱轨事故，无法继续行驶，所幸没有造成人员伤亡。

2016年3月，京原铁路太原局管段电气化改造工程开工建设，线路全长174.29千米，改造范围从山西原平站至大同灵丘站，改造涉及隧道病害整治、站场改造、桥梁加固及涵洞等。

2018年1月1日，京原铁路太原局管段电气化改造工程全线开通运营。

截至2019年4月，京原铁路只有4对图定旅客列车，分别是K601/602次列车（北京—太原）、K603/604次列车（北京—运城）、6437/6438次列车（北京西—大涧）和8817/8818次列车（灵丘—太原）。

京原铁路所穿山区地质极其复杂，地层多有断裂构造，岩石挤压破碎，易于坍塌。沿线地震烈度为6至8度。沿线河流常年流水，不通航，洪期水猛流急，涨落幅度大；支流一般为为间歇性河流。沿线气候受西北高压带的影响，夏季炎热多雨，冬季干冷少雨，平均气温11.8至6.8摄氏度，最高气温40.5摄氏度，最低气温零下28.2摄氏度；平均年降雨量490至740毫米。

京原铁路的主要工程有永定河特大桥，全长836米，为全线最长桥梁；驿马岭隧道，全长7032米，为20世纪70年代中国国内最长的铁路隧道；平型关隧道，全长6190米，隧道出口标高1250米，是全线的最高点。

2023年9月13日，入选第三批中国工业遗产保护名录。

据2019年1月2日北京城市铁路投资发展有限公司发布的消息，对于贯穿房山并连接十渡等风景区的京原铁路，北京市已与铁路部门达成一致，未来将会推进市郊铁路京原线的建设工作，正进行前期研究。未来，市郊铁路京原线开通后，将沟通西南部与中心城区，成为通勤快速通道，并成为沿线特色文化休闲旅游的通道，也将成为山区“生命线”。

2019年12月12日，北京市发改委举行城南行动计划（2018年-2020年）实施进展媒体解读会，市发改委相关负责人介绍，市郊铁路副中心线西延及京原线正在进行方案论证。

京原铁路是首都通往山西的一条铁路干线。沿线地形隐蔽，资源丰富，铁路修建期间，由于国民经济迅速发展和国防建设的需要，沿线修建了二十条专用线，良各庄、浮图峪等地厂矿建设迅速发展。京原铁路的建成，对加强首都战备，开发河北、山西两省山区，加速社会主义经济建设具有重要意义。（《京原铁路修建简史》 评）