按照国家科技体制改革的总体部署，根据铁道部《关于铁道部科学研究院转制方案的批复》（铁政法函[2000]461号）要求，2000年开始由事业单位转制为企业单位。目前已发展成为集科技创新、技术服务、成果转化、工程实施等业务为一体的大型高科技企业集团。
铁科院集团公司下设22个二级单位，包括机车车辆研究所、铁道建筑研究所、通信信号研究所、运输及经济研究所、金属及化学研究所、铁路12306科创中心、电子计算技术研究所、节能环保劳卫研究所（铁路节能环保技术中心、铁路卫生技术中心）、标准计量研究所（铁道部产品质量监督检验中心、中铁铁路产品认证中心、国家轨道衡计量站、国家铁路罐车容积计量站）、科学技术信息研究所、中国国家铁路集团有限公司铁路基础设施检测中心、基础设施检测研究所、中国国家铁路集团有限公司铁路安全研究中心、铁道科学技术研究发展中心、国家铁道试验中心、铁道技术研修学院（铁路继续教育培训中心）、铁科院（北京）工程咨询有限公司、铁科院（深圳）研究设计院有限公司、川藏铁路技术创新中心有限公司、国铁川藏科创中心(成都)有限公司、铁科后勤服务中心、铁科嘉苑饭店服务有限公司。院属全资公司42个、控股公司15个。
铁科院集团公司现有职工8800余人。其中中国工程院院士2人、双聘中国工程院院士1人，特聘科学顾问5人，“万人计划”领军人才7人，享受政府特殊津贴（在职）9人，中青年科技创新领军人才4人，重点领域创新团队3个，国家级百千万人才工程1人，国家“万人计划”青年拔尖人才1人，具有高级技术职称科研人员1600余人，国铁集团专业领军人物18人、专业带头人70人。
铁科院集团公司拥有亚洲最大的环行铁道试验基地，以及国家铁路智能运输系统工程技术研究中心、高速铁路与城轨交通系统技术国家工程研究中心、高速铁路轨道技术国家重点实验室、机车和动车组牵引与控制国家重点实验室、国家城市轨道交通装备试验线等国家级实验平台，各类专业实验室近百个，实验装备近7000台套。
铁科院集团公司是是全国首批恢复研究生招生培养单位之一、首批国家级专业技术人员继续教育基地之一。现有2个博士后流动站，1个一级学科博士学位授权点，2个二级学科博士学位授权点；3个一级学科硕士学位授权点，1个二级学科硕士学位授权点，5个专业学位类别硕士授权点。拥有研究生导师266人，其中博士研究生导师70人、硕士研究生导师196人。
铁科院集团公司是国家高新技术企业，通过了质量、环境、职业健康和安全管理三体系认证。拥有工程设计、咨询、地灾防治、水土保持、网络安全测评等资质证书，所属主要实验室均通过了中国合格评定国家认可委员会实验室认可（CNAS）及中国国家认证认可监督管理委员计量认证（CMA）。铁科院集团公司现为国际铁路联盟（UIC）会员单位，国际标准化组织（ISO）铁路应用技术委员会的中国技术对口单位，与20多个国家和地区的铁路科研机构和组织建立了长期联系。
建院70余年来，铁科院集团公司立足铁路运输主战场，围绕铁路建设及运输生产重点领域，开展了大量重大、关键技术攻关与试验研究，取得了4296项科研成果，获得2833项各类科技成果奖，其中国家级科技奖212项，省、部级科技奖1464项，为推动中国铁路科技进步作出了重要贡献。
铁科院集团公司坚守中国铁路战略科技力量的职责使命，充分发挥领军、骨干、尖兵、平台作用，大力加强科技创新和行业技术服务力度，在高速铁路建设及运营维护、装备现代化、既有线提速、重载运输、安全和信息化等方面取得了一批具有世界先进水平的创新成果，在运输组织、技术标准、信息咨询、质检认证、基础检测、节能环保、技术培训等方面为铁路行业提供了优质高效的技术服务。作为中国高速铁路综合检测、专业检测的行业管理者和技术引领者，铁科院集团公司高质量完成了中国所有已开通高速铁路和客运专线，以及铁路“走出去”工程的联调联试工作。大力推进科技成果产业化、工程化转化步伐，打造了移动装备、工务工程、通信信号、信息化、节能环保等5大支柱产业板块，建成位于北京、天津、太原等地的9大产业基地，形成规模化、集聚化、智能化的轨道交通先进装备产业发展格局。
