Включала первую русскую магистраль - Петербург-Московскую железную дорогу (с 1855), а также линии, построенные позже: Петербург - Нарва и Тосно - Гатчина (1870), Чудово - Новгород (1871), Лихославль - Вязьма (1888), Павловск - Дно - Сущёво (1904), Бологое - Полоцк - Седлец (1907), Московскую окружную железную дорогу (1908). Проходила по территориям Петербургской, Московской, Новгородской, Тверской, Псковской, Витебской, Смоленской губерний. Протяжённость (1913) - 1545 вёрст (главным образом двухколейный путь).
      Первоначально железная дорога принадлежала казне; в 1868-94 - Главному обществу Российских железных дорог, затем - вновь казне, находилась в ведении МПС; управление дороги в Петербурге. В подвижном составе к 1913 находилось 667 паровозов, 18 425 товарных и 1311 пассажирских вагонов. Ремонт подвижного состава осуществлялся на Александровском заводе в Петербурге. В состав дороги входили также 3 шпалопропиточных, 2 газовых завода (в Москве и Петербурге), элеваторы на крупных товарных станциях, таможенные агентства; железнодорожные вокзалы в Москве и Петербурге (построены в 1844-51; архитектор К. А. Тон), на станции Любань (1844-51; архитектор Р. А. Желязевич) и др. Подготовка рабочих велась в 27 училищах и на ремесленных курсах (ст. Бологое).
      В 1905-07 железнодорожники участвовали в стачках; 19 октября 1905 - в демонстрации протеста в ответ на убийство Н. Э. Баумана. В Февральскую революцию 1917 поддержали всеобщую стачку в Петрограде, обеспечивали продовольствием Петроград, восстановили сообщение между Петроградом и Москвой. В 1-ю мировую войну по дороге шли грузы для Северного фронта, была усилена пропускная способность и Петроградского узла (1700 вагонов в сутки). В 1916 открыто движение на линии Тосно-Мга. В мае 1918 Николаевская железная дорога перешла в ведение НКПС. По состоянию на начало 1991 - в составе Октябрьской железной дороги.
      Лит.: Макаров А. К., Николаевская железная дорога (историческо-статистический очерк), СПБ, 1887; Постройка и эксплуатация Николаевской железной дороги (1842-1851-1901 гг.). Краткий исторический очерк, СПБ, 1901.