为铁路运输提供质量良好的客货车辆所进行的车辆管理和维修工作，是铁路运营工作的重要内容之一。车辆运用管理包括：掌握车辆的购置和配属；制订车辆检修制度，编制和执行车辆检修计划；设置车辆运用管理机构，负责进行除厂修外的全部车辆定期检修（见铁路车辆检修）及列车检修、入库检修、乘检和临修等工作。
车辆配属中国铁路对客车和一部分货车实行固定配属制度。实行固定配属的货车包括机械冷藏车，标记载重90吨和90吨以上的长大货车，固定装卸地点循环使用的专列罐车、矿石车或煤车，以及少数专用货车。这些车辆由配属车辆段负责保管和检修。对旅客列车还实行包乘包修负责制。每次列车均由配属车辆段派出检车乘务员和车电乘务员随车值乘进行乘检，即对运行中的客车施行技术检查和日常保养，排除一般故障，以确保列车运行安全和车内设备状态良好。机械冷藏车组和有些固定地点循环使用的货物列车也实行包乘制。有检车乘务员的货物列车除沿途列车检修所按规定进行检修外，行车调度员根据列车运行情况和检车乘务员的要求安排途中检修。其他货车不实行配属制度，由各车辆段按区段负责对运行中以及在调车和装卸作业中发生的车辆故障进行检查和修理。
运用管理机构铁路车辆运用管理的基层单位是车辆段。车辆段在负责管理的区段内设置客车技术整备所、列车检修所、站修所等。
车辆段 车辆段按专业分工分为客车车辆段、货车车辆段、客货车混合车辆段和机械保温车辆段。车辆段除负责客货车的段修外，还领导管界内客车技术整备所、列车检修所、站修所等进行客货车的辅修、轴检等检修工作。车辆段一般设在编组站、国境站和枢纽站、货车大量集散的地点和始发、终到客车较多的地点。车辆段内设有相应的检修车间和工段，并有必要的修理台位及其他设备。
客车技术整备所 简称客车整备所,又称库列检,是客车日常维修保养的基地，通常设在旅客列车的始发和终到站。客车整备所对进库客车利用库停技检时间对客车通风、供水、供电等设备进行检查、试验和修理，消除在运行途中不易处理的故障，并进行属于本段的客车的辅修、库存客车的日常维修保养以及摘车临修等工作，以保证客车在运用中有良好的技术状态。配属客车较少的车辆段则仅设客车整备线。
列车检修所 对通过列车进行技术检查和维修的单位，分为旅客列车检修所（简称客列检）和货物列车检修所（简称列检所）。客列检设在旅客列车经过的各主要停车站。列检所设在编组站、区段站、路矿（厂）交接站、国境站以及运输上有特殊需要的地点。列检所又可分为主要列检所、区段列检所和一般列检所。主要列检所设在作业量大的编组站或大量装卸货物的车站，对车辆进行比较全面的检查和排除危及行车安全的故障。区段列检所设在编组作业量少而中转列车较多的车站，对车站编组始发的列车和加挂的车辆进行比较全面的检查，对中转列车进行重点检查。一般列检所设在铁路支线、厂矿专用线或为保证行车安全需要设置的车站，对车辆进行重点检查和修理。
站修所 对货车进行辅修、轴检和摘车临修的单位，设在有列检所的编组站、较大区段站和装卸量大的厂矿交接站。辅修是对车辆的制动装置、轴箱油润部分进行检修，对其他部分做辅助性修理，每半年进行一次。轴检是对车辆的轴箱油润部分进行检修，每三个月进行一次。摘车临修是列检所在检查列车时发现较大的车辆故障，在列车停站时间内不能处理时，将该车从列车中摘出进行修理。
装卸检修所 车辆段的派出单位。设在每昼夜装卸车辆数较大、车辆较易发生严重损坏的地点，其任务是检查和监督用车情况，并利用装卸时间检查和处理车辆在装卸作业中临时发生的故障。
制动检修所 设在接近长大下坡道的车站，专门检查和处理车辆制动部分的故障。
轴温检查站 设在经常发生热轴的地点，以便及时发现高温轴箱并作应急处理，避免发生燃轴事故。这些检查站多设有红外线轴温探测系统。
车轮厂 负责客货车轮对的分解、组装、修理和全面检查的修理单位，通常设在铁路局所在地。有些车轮厂还修理和组装滚动轴承轴箱。
车辆运用管理的主要指标标志拥有车辆数量的主要指标有运用车数和非运用车数等。运用车是指使用中的客货车辆，包括编组在列车中的车辆以及在装卸站和编组站进行作业的车辆。非运用车是指修理中和待修的车辆以及铁路自身业务使用和作其他用途的非营业车辆。标志车辆使用强度的主要指标有周转时间、日车公里、空车率、静载重和动载重等。标志车辆检修效率的主要指标有车辆检修率等。
周转时间 货车在两次装车之间的平均时间，以日数（24小时）表示。
日车公里 货车平均每日运行的公里数，即单位周转时间内的走行里程，以公里每日表示。
空车率 货车空车的走行里程与货车重车的走行里程之比。
平均静载重 平均每辆货车的装载重量（净重）。
平均动载重 平均每辆货车走行 1公里所完成的净重吨公里货物周转量。
车辆检修率 车辆因技术状态不良，按规定从运用车中扣出送工厂或车辆段修理，在每日18点进行统计时仍未修竣交验者，称为检修车，或称“残车”。检修车占全部保有车辆数的百分数称为车辆检修率。检修率按客货车分别统计。
