兰青铁路始建于1958年5月，1961年3月正式运营。作为青海、西藏与内地进行物资交流的主要运输通道
和经济联系的纽带，兰青铁路为促进青藏两省区的经济社会发展发挥了重要作用。但由于受当时经济技术水平限制，兰青铁路既有线路设计标准低，装备水平低，加之青藏高原地形复杂、自然条件差，限制了列车运行速度，造成运能低、运量小、列车运行速度慢。
随着西部大开发战略的实施和青藏铁路的全线开通运营，青藏两省区与中、东部间的物资交流和人员来往更加频繁，铁路运量大幅增加，既有兰青铁路的运能利用率已达到饱和状态，不能满足甘青两省日益增长的客货运输数量与运输质量的需求。2005年，铁道部和青海省人民政府共同签署了《关于青海铁路建设有关问题的会谈纪要》，兰青铁路增建二线及电气化改造工程被提上议事日程。2006年4月24日，工程正式开工建设。2006年6月1日，兰青铁路增建二线及电气化改造工程开工，设计时速每小时160千米，远景输送能力将达到每年8640万吨。
兰青铁路增建二线及电气化改造工程东起甘肃省境内的河口南站，向西延伸，横跨黄河，沿湟水河向西，经青海省海东地区的民和县、乐都县、平安县，到达西宁市，全长164.4公里，总投资40亿元。建成后为双线、电气化、国家I级铁路，工程全线设桥梁90座、涵洞498座、隧道25座，总工期为30个月。兰青复线电气化工程建成后，将和青藏铁路实现接轨，货运通过能力达到5000万吨以上，远景输送能力达到每年8640万吨；客车运行速度可达到160公里/小时，兰州至西宁间的旅行时间将压缩到2小时以内。
在兰青铁路增建二线工程建设中，青藏铁路公司管内承建海石湾至西宁段，全长110正线公里。其中，新铺轨长142.69公里,既有线改造23.78公里,特大桥6座,新建隧道11座。重点工程有“七隧”即民和隧道、杨家店隧道、店子村2号隧道、老鸦城隧道、高庙隧道、新大峡隧道、小峡隧道；“六桥”即大通河特大桥、民和湟水河特大桥、峡下湟水河特大桥、杏园湟水河特大桥、高店湟水河特大桥、平安驿湟水河特大桥，其中小峡隧道和高庙隧道为控制工程。
2009年4月1日，兰青铁路复线电气化正式开通运营！
