日本の降伏を受け、中華民国政府が接収した台湾島内の鉄道路線を運営する目的で設立された台湾鉄路管理委員会を直接の前身とする鉄道事業体で、1948年3月1日に発足した。設立当初は地方政府である台湾省政府の管轄下であったが、台湾省の機能が凍結された1999年に中央政府の管轄下となって現在に至る。台北駅ビルに本部を構え、2018年11月現在の局長は張政源。
台湾の鉄道は台湾島内にのみ存在しており、その種類は経営主体別に①中華民国行政院の各局が経営する国営路線、②各公社が運営する公社路線、③民間が運営する民営路線、及びに④糖業、塩業、林業会社などが運営している軽便鉄道（地元では軌間が標準軌の半分という意味の「五分車」と呼ぶ）の4種類に大別する事ができる。
リカ（集中動力車）・韓国（客車）製のE1000型電車（大湖駅にて。）
太平洋戦争（大東亜戦争）で1945年に日本が敗北すると、台湾は中華民国（南京国民政府）の統治下に入り、台湾総督府鉄道も中華民国当局によって接収され、台湾鉄路管理局に組織改編された。その後、国民政府は国共内戦の敗北で中国大陸を中国共産党に奪われ、1949年に中央政府を台湾へ移転せざるを得なくなった。
以後、台湾国民政府が中華人民共和国と共に「中国代表」国家の座の正当性を主張する「二つの中国」の時代に入り、台湾でも1987年7月まで戒厳令（動員戡乱時期臨時条款）が発動されるという異常事態となった。鉄道はそのような中でも台湾の重要な産業、軍事設備と見なされて整備が進み、まず1978年から1979年にかけて縦貫線の電化が進められた。また、1980年2月に北廻線が完成して台東線と花蓮新駅（現 花蓮駅）で接続、1982年にはその台東線が1067mmに改軌されて北廻線との直通が実現し、更に1991年には南廻線が開通して「環島鉄路」（台湾一周鉄道）がようやく完成した。
製糖鉄道の最盛期の1950年代には3000kmに達する路線があり、このうち41路線、延長614kmでは旅客営業も実施。しかし、1982年7月16日の嘉義線（北港－嘉義間）を最後に旅客扱いは全廃されてしまったが、今一部の製糖工場は定期のトロッコ列車が運行されている。
2007年には、車両は日本の新幹線方式を、電気・制御系統はヨーロッパのTGV方式を採用した台湾高速鉄道が1月5日に試験開業し、3月2日に台北 - 左営間で正式開業した。この高速鉄道の開通に伴い、台鉄は西部幹線の輸送体系を従来の長距離輸送主体から近距離の通勤通学輸送を主体とする体系にシフトする事を決定し、「台鉄捷運化」という計画を作成した。
中華民国による台湾鉄道の動力近代化（無煙化）は1950年代から始まり、ディーゼル機関車はアメリカ、気動車は日本で製造されたものが台鉄に投入された。その後、1972年の日中国交正常化で日華関係が冷却化したこともあり、1970年代後半の西部幹線の電化はフランスの技術支援によって行われ、電気機関車はアメリカ、電車はイギリスや南アフリカ等日本以外の国から導入された。そのため、台湾の鉄道は様々な国の技術を混載したものとなっている。ただ、2000年代以降は日本からも電車を導入している他、台湾で製造された車両（台湾車輌）も登場し始めている。
国営路線

瑞芳駅を行き交う特急「普悠瑪号」（左）と宜蘭線の区間車（中央）、及び深澳線の区間車（右）

楠梓駅に停車する軍用列車
阿里山森林鉄路（阿里山線）の列車
太平山森林鉄道の観光用列車
交通部台湾鉄路管理局 (台鐵、TRA)
西部幹線（基隆 - 枋寮）
縦貫線（基隆 - 高雄）
北段（基隆 - 竹南）
海線（竹南 - 彰化）
成追線（成功 - 追分）
山線（竹南 - 彰化）
南段（彰化 - 高雄）
屏東線（高雄 - 枋寮）
東部幹線（八堵 - 台東）
宜蘭線（八堵 - 蘇澳）
北廻線（蘇澳新 - 花蓮）
台東線（花蓮 - 台東）
南廻線（枋寮 - 台東）
旅客支線
平渓線（三貂嶺 - 菁桐）
深澳線（瑞芳 - 八斗子）
内湾線（新竹 - 内湾）
集集線（二水 - 車埕）
沙崙線（中洲 - 沙崙）（台湾高速鉄道接続のため）
六家線（竹中 - 六家）（台湾高速鉄道接続のため）
旧山線（元台中線の一部）（三義 - 后里）※トロッコ列車運転予定
貨物支線
基隆臨港線（基隆 - 基隆港）※現在基隆軽軌東二線への転換計画がある。
台中港線（台中港 - 貨運弁公室）
花蓮臨港線（北埔 - 美崙）（美崙 - 花蓮）
高雄臨港線（高雄市の環状貨物線）※昔は観光列車があった。現在高雄捷運環状軽軌への転換計画がある。
計画線
北宜直線鉄道（南港 - 頭城 - 礁渓）
恒春線（内獅 - 恒春）
海生館線（車城 - 海生館）
中部横断鉄道（台中 - 花蓮）