民国二十四年（1935）1月，陇海铁路潼关至西安段正式通车营运后，隶属陇海铁路管理局（地址设河南郑州，后迁西安，改名为陇海区铁路管理局）。二十七年（1938），渭（南）白（水）轻便铁路建成后，由渭白煤炭运输管理处管理和经营，隶属陕西省建设厅和国民政府第一战区长官司令部。

　　1949年5月渭南全境解放至1958年7月，境内铁路全部隶属铁道部郑州铁路管理局西安分局（以下简称“西安铁路分局”）。1958年9月至1984年9月，隶属西安铁路管理局西安办事处（后更名为“西安分局”）。1984年10月，西安铁路管理局撤销后，隶属郑州铁路局西安铁路分局。直至2002年，隶属关系未变。由于铁路实行路局、段站管理体制，机构繁杂，专业性极强，分工各异，互为依托（互补），分隶各个不同的铁路局内部系统。

　　车务

　　民国二十四年（1935），陇海铁路渭南境内车务隶属陇海铁路管理局第三车务总段第十车务分段（又称长安车务段）。三十年（1941），咸铜铁路渭南境内车务隶属咸铜车务段（地址设三原县）。

　　中华人民共和国成立初期，辖区铁路车务沿用民国时期管理办法。1958年隶属西安铁路局西安运输段。1961年，分别隶属孟塬和咸阳车务段（地址先设耀县，后改咸阳）。孟塬车务段迁至渭南县（今临渭区）后，改隶渭南车务段。1972年，西侯铁路西安至韩城区段通车后，成立张桥车务段（地址先设澄城韦庄，后迁至富平张桥），除韩城及其以北各站外，均归属其管辖。直至1990年，辖区铁路车务分属渭南、张桥和咸阳三个车务段和韩城、孟塬、梅家坪三个中心车站（二等站）管辖。渭南车务段管理渭南（三等站）、赤水、树园、华县、莲花寺等（均为四等站）共8个车站，并有金华庄、芦家两个线路乘降所；张桥车务段管辖钟家村、蒲城（均为三等站）、惠刘、张桥、陈庄、蒲石等（均为四等站）共20个车站，并有苏家线路乘降所一个；咸阳车务段管辖八里店、富平、庄里、卜家沟4个车站（均为四等站）；韩城中心站管辖韩城、白村、下峪口、桑树坪4个车站；孟塬中心站管辖孟塬、公庄、港口、东谢家、潼关等5个车站；梅家坪中心站管辖梅家坪（三等站）1个车站。

　　1991年12月，西（安）延（安）铁路铺轨成功后，蒲城至秦家川区间临时由铁道部第一工程局营运。1995年7月，梅家坪中心站改为梅家坪车务段，管辖梅七车站（三等站）。1996年，西延铁路正式营运后，渭南境内集北、蒲城、杜赵、孙镇、苏家坡等11个车站车务改由西延铁路公司管辖。1997年4月，孟塬车站改名为华山车站（二等中心站），原华山车站改为华山西站。12月，梅家坪车务段撤销。2002年1月，咸阳车务段原辖的车站划归西铁分局支线公司管辖。年末，渭南辖区铁路车务分属渭南、阎良两个车务段、西铁支线公司和韩城车站（一等区段站）、华山中心站以及西延铁路公司管辖。渭南车务段管辖渭南、罗敷三等站2个，华山西、桃下、柳枝、莲花寺、华县、赤水、树园四等站7个，并有线路乘降所2个（金华庄、芦家）；阎良车务段管辖韦庄、钟家村2个三等站，惠刘、苏家、张桥、陈庄、蒲石、大荔、坞坭、醍醐、七峰、合阳、南永宁、甘井、上洼、龙亭、乔子玄、芝阳、英山等四等车站17个；西铁支线公司管辖梅家坪三等站2个，八里店、富平、庄里、卜家沟4个四等车站；韩城车站管辖下峪口三等站1个，白水、桑树坪四等车站2个；华山中心站管辖潼关三等站1个，公庄、港口四等站2个；西延铁路公司管辖集北、蒲城、杜赵、孙镇、苏家坡、坡底村、韩家河、洞子崖、狄家河、张家船、蔡河等11个车站。另有在建的西（安）宁（南京）线6个车站，总计有各类火车站59个。

　　机务和车辆

　　民国二十三年至二十五年（1934～1936），陇海铁路管理局曾在潼关设立机厂。二十七年（1938），为应对日本侵略袭击，潼关机厂迁至华阴，改名为华阴车房，人员、设备调至西安，组建长安机厂（后改为长安机务段），统辖渭南境内铁路机务。

　　1950年3月，长安机务段客货车辆检修业务分离出来，成立长安检车段。同时，成立华阴机务段（后改迁潼关，称潼关机务段）。1952年，长安机务段改名西安机务段。检车段改名西安车辆段，分别统管渭南境内机车检修、整备和客货车辆。1965年，西安车辆段统管客、货车使用、检修和罐车洗刷业务。1970年12月，阎良机务组迁至西侯铁路的蒲石站（蒲城县境），改称蒲石机务组。1972年7月，蒲石机务组撤销后成立韩城机务段，统辖西侯全线机车。各条线路的客、货车和罐车洗刷业务隶属未变。1985年，渭南境内蒸汽机车使用检修和整备业务由西安机务段转入新组建的梅家坪机务段（富平县境）承担。1986年，内燃机车、电力机车检修、整备统由西安机务段承担。1990年，韩城机务段迁至新丰镇（临潼县境内），改称新丰镇机务段，统辖西侯铁路新丰韩城区段、西延铁路新丰至蒲城区段和陇海铁路孟塬、渭南以及韩城、韦庄等6个站区内燃机车、蒸汽机车。其余干线区段和支线机车则由西安机务段统辖。客、货车辆检修、使用统归西安车辆段和西安东车辆段管辖。直至2002年未再变动。

　　工务

　　民国二十四年（1935），渭南境内铁路、桥梁、隧道养护、维修由长安第三工务段统一管辖。二十八年（1939）4月，潼关成立工务段，管辖大部分路段。三十年（1941），咸铜铁路富平境内线路统由三原工务段管辖。

　　中华人民共和国成立初期，各线路分别由西铁分局工务处下设的养路、工程课（股）直接养护。1958年，由西安工务段统辖。1978年，韩城成立工务段，统辖西侯线工务，陇海线和咸铜线、梅七线分别由西安、三原工务段统辖。20世纪80年代后期，梅家坪工务段成立，不久仍复归三原工务段。2002年，西安工务段辖渭南境内陇海、南同蒲铁路和西延铁路新丰至张桥间工务。韩城工务段辖管正线260公里，延长线92公里，桥梁66座，隧道24座，道口118个。咸铜铁路和西延铁路工务分别由三原工务段和西延公司管辖。

　　水电

　　民国时期铁路初建时，渭南境内尚无电力供应，机车用水归潼关机厂管理。

　　中华人民共和国成立后，通信、信号和电力供应逐步完善。1958年1月，西安给水工厂成立（后改称“西安水电段”），统辖渭南境内陇海、西侯、南同蒲、咸铜等铁路营运车站的电力、照明、自动闭塞用电及给水管道、设备。20世纪60年代后，西安和张桥电务段分别成立，统管境内各条铁路线的通信、信号、磁石电话、列车广播、道岔控制和驼峰调配机车信号等业务。1987年4月，西安供电段成立后，统辖境内陇海铁路电气机车的高压接触网供电，并在孟塬和渭南两地分别设立接触网领工区和变电领工区。1992年，张桥电务段迁至阎良车站，业务范围未变。

　　列车服务

　　民国时期，渭南境内列车服务统由长安车务段辖管。

　　1950年，长安列车段成立（后更名为西安列车段），担负客车乘运业务，直至20世纪70年代中期。1976年，西安列车段客、货运任务分离，分别成立西安客运段和列车段，统辖渭南境内列车服务数十年。1990年，直快客车乘运由西安客运段担负，货运服务未变。1996年～2002年，境内货运乘运和西安至孟塬、西安至铜川两对慢车客运由西安列车段承担，所有快车客运乘务由西安客运段担负。

　　西延铁路公司

　　1995年5月，西延铁路公司（地方铁路，不属西铁分局辖管）承担渭南境内钟家村至蒲城车站营运。1996年西延铁路全线营运后，境内各车站车务、机务、电务、工务等统由该公司管辖。