28 апреля 1921 г. был принят документ, во многом предопределивший путь развития библиотечного дела на железнодорожном транспорте — Приказ Народного Комиссариата Путей Сообщения «Об организации библиотечного дела на Путях Сообщения» № 3314, которым было введено в действие «Положение об организации сети технических библиотек на Путях Сообщения».
В дореволюционной России не существовало организованной сети технических библиотек. Были лишь немногочисленные библиотеки при отдельных управлениях железных дорог, преимущественно общеобразовательного характера.
Создание сети технических библиотек на железнодорожном транспорте после исторических событий, произошедших в России в 1917 году, диктовалось крайней необходимостью оказания железным дорогам помощи в подготовке кадров. 3 ноября 1920 года был издан декрет Совнаркома «О централизации библиотечного дела в РСФСР». Он определил основы создания планомерной системы технических библиотек.
Период предвоенных пятилеток в строительстве библиотечного дела связан с изменениями в жизни железных дорог – внедрение более совершенных и мощных, созданных на отечественных заводах, паровозов, первых образцов тепловозов, началом электрификации железных дорог, внедрение автоблокировки, укрепление путевого хозяйства, строительство новых железных дорог. В связи с этим в 1933 году Народным комиссариатом путей сообщения был издан приказ, который содержал конкретные задачи по работе технических библиотек в области пропаганды технической литературы и усиления помощи железнодорожникам в овладении новой техникой.
Важное место в развитии Дорожных библиотек заняла созванная в 1934 году Первая Всесоюзная конференция библиотечных работников железнодорожного транспорта, на которой обсуждались основные направления работы библиотек по воспитанию железнодорожников и оказанию помощи предприятиям в решении хозяйственных и экономических задач, и особое внимание уделялось вопросам правильного распределения сети библиотек, усиления связи их с производством, улучшения комплектования фондов.
Большим испытанием для железнодорожного транспорта явилась Великая Отечественная война. Она потребовала серьезной перестройки всей работы железной дороги. Работники технических библиотек не прекращали обслуживание железнодорожников, обеспечивали их литературой по новым, поставленным войной вопросам.

Придавая важное значение работе технических библиотек, МПС в 1942 г. издало приказ № 1297Ц «О Центральной научно-технической библиотеке НКПС и технических библиотеках на железнодорожном транспорте». Этим приказом определялась система методического руководства сетью технических библиотек и основные направления деятельности на период военного времени, в частности, по усилению пропаганды литературы. Библиотекари помогали молодым рабочим, подросткам, женщинам, пришедшим на смену отцам и дедам, ушедшим на фронт, осваивать азы железнодорожных профессий, железнодорожную технику. Работники библиотек выходили на рабочие места для проведения громких читок по литературным произведениям, материалам газет, знакомили со сводками Информбюро.
Новые качественные изменения в работе технических библиотек произошли в 60-е годы, когда технические библиотеки были включены в общегосударственную систему научно-технической информации как важная ее составная часть. Перед библиотеками была поставлена задача обеспечения специалистов оперативной информацией о новых достижениях отечественной и зарубежной науки и техники. Библиотеки совместно с органами информации разрабатывали новые формы библиотечно-информационного обслуживания. Одной из таких форм, вошедших в практику на железнодорожном транспорте, является организация групп технических информаторов в управлениях дорог, на отделениях, предприятиях. Вместе с техинформаторами библиотеки и органы НТИ вели систематическое информирование инженерно-технических работников о новинках по интересующей их тематике. В те годы также появились такие формы работы, как Дни информации, Дни специалиста, «кольцевые почты».
В 70–80-е годы научно-технический прогресс повысил роль информации в жизни общества и на производстве. Активная информационная работа библиотек строилась на глубоком изучении потребностей производства, изучении информационных запросов специалистов.
В 90-е годы началась новая эра работы научно-технических библиотек – электронно-информационная. В библиотеки пришли компьютеры и поменяли всю технологию работы библиотек. На базе профессиональной автоматизированной системы ИРБИС начал создаваться электронный каталог. В 2006 году ресурсы библиотек значительно расширились благодаря доступу к Интранет и Интернет. Удаленным пользователям стали доступны ресурсы единой централизованной системы и линейных технических библиотек. А электронный каталог открыл мир книг и журналов для всех работников дороги, имеющих доступ в сеть Интранет.
Библиотечная сеть отрасли в годы советской власти насчитывала 672 технические библиотеки железных дорог, 58 библиотек заводов, 77 библиотек дорожных технических школ.
Технические библиотеки вносят достойный вклад в выполнение заданий реализации плана социально-экономического и технического развития ОАО «РЖД».
28 апреля 2011 года исполнилось 90 лет со дня объединения технических библиотек отрасли в единую централизованную систему, которую возглавила Центральная библиотека Наркомата путей сообщения (ныне Центр научно-технической информации и библиотек ОАО «РЖД»).