中國高速鐵路設計最高時速350公里，是世界上高速鐵路里程最長、標準最高、網路運輸最繁忙、氣候、地質、地形條件差異性最大的高速鐵路系統。

　　自上世紀90年代開始，我國對高速鐵路技術標準、線路走向方案、引入樞紐方案、軌道系統選擇進行了大量科研創新工作，為高速鐵路建設儲備了雄厚的技術基礎，完善了高速鐵路技術標準體系，確保了標準正確、方案合理。

　　中國高速鐵路網東西跨距5200公里，南北跨距5500公里，經過西北、西南高原氣候、風沙及黃土地區，東北凍土地區，華北、華南、華中平原及丘陵山區，凍土、軟土、鬆軟土、岩溶、黃土、斷裂、滑坡帶地質條件複雜。鐵路工作人員通過對先期開工的路基試驗段研究，掌握了地基土特徵和變形規律，確定了地基加固方案和施工工藝，路基地基沉降控制大量採用新結構、新技術，沉降觀測應用自動沉降監測系統，大大提高了數據採集品質和數量。

　　高速鐵路跨越黃河、淮河和長江、松花江等水系，採用了主跨336米的深水大跨橋梁，為世界上最大跨度的高速鐵路橋梁，具有“三大一高”（跨度大、荷載大、支座大、速度高）特點，結構採用新材料、新設備、新技術、新工藝，橋梁建設多項指標達到世界一流水準。

　　軌道技術在設計、製造、施工各環節進行了全面自主創新，形成了包括設計理論和計算方法、打磨機研製，軌道板設計布板和施工布板軟體、軌道板測量平差、精調軟體和成品品質控制等成套技術；通信系統創新了多線並行地段GSM-R系統、傳輸系統組網、多路局的通信業務網路互聯、全路視頻監控技術，確保了列控資訊的安全可靠傳輸；信號系統構建了完整的CTCS-3級列控系統技術標準體系，制定了包括系統研發、設備生産、施工、維護等各個環節的標準規範，創新了不同控制模式列車、不同時速列車共線、跨線運作的列車運作控制模式及全景倣真測試平臺，攻克了無線安全傳輸技術，達到了國際先進水準。

　　中國高速鐵路先後完成了《高速鐵路土建工程技術體系整合研究》等近百項科研課題，發表論文100余篇，獲得多項國家專利，取得了豐碩的科研成果。成果廣泛應用於中國高速鐵路建設，得到了國內外的高度評價，也為中國高鐵走出去奠定了基礎。

　　中國高速鐵路首創採用國際設計諮詢和工程監理，與歐盟等國家高鐵設計標準對接，工程設計達到國際先進水準；建設單位推行標準化管理，梁場、板場實現規模化、工廠化，工程監理實行準入制度，確保了工程建設品質；創新高速鐵路養護維修機構設置和機具配備，有效保證了固定設施狀態良好、運輸安全暢通；全路設置防災安全監控系統，確保安全運營。這些措施保證了中國高速鐵路開通運營以來狀況優良。