Южно-Уральская железная дорога проходит по территории семи субъектов Российской Федерации, а также по территории государства Казахстан. Управление дороги находится в Челябинске. Эта трасса связывает Дальний Восток и Сибирь с центральными районами страны.
В мае 1870 г. начались изыскательские работы на участке от Самары до Оренбурга. Результаты которых были переданы на рассмотрение в правительство. И в 1871 году получили высочайшее разрешение на сооружение линии от Самары до Оренбурга. 22 февраля 1874 года приступили к строительству Оренбургской железной дороги. Начали от правого берега Волги у станции Батраки через Самару до Оренбурга с мостом через Волгу и ветвью к пристани в Самаре. Работы шли одновременно на нескольких участках, которые по мере готовности вводились во временную эксплуатацию. К строительству железной дороги привлекались крестьяне Симбирской, Самарской и Оренбургской губерний. Постоянное движение на линии Батраки — Оренбург протяжением 507,3 версты было открыто 1 января 1877 года.
В 1891 году начато сооружение южного хода, ставшего впоследствии частью Транссибирской магистрали. В 1882 году от Челябинска начато строительство линии на Курган — западной части Транссиба. В 1895 году завершена прокладка пути на линии Челябинск — Екатеринбург (через Кыштым, Верхний Уфалей, Полевской) Уральской железной дороги. В 1911—1916 годах построена Западно-Уральская железная дорога (Бердяуш — Лысьва).
Дорога получила значительное развитие в 1930-е годы. Тогда были построены линии Чурилово — Синарская, Карталы — Акмолинск. Уложены вторые пути и оборудована автоблокировкой линия Челябинск — Макушино. На дорогу поступают мощные паровозы серий ФД, СО, ИС. Реконструкция дороги, завершённая в 1940 году, позволила увеличить грузооборот в 2,4 раза.
В 1934—1959 годах существовала Оренбургская железная дорога. В 1959 году дорога была присоединена к Куйбышевской железной дороге. Несколько позже линии Кинель — Оренбург — Илецк, Оренбург — Орск — Айдырля были переданы из Куйбышевской железной дороги в состав Южно-Уральской железной дороги. Длина дороги по состоянию на 1991 год 4934,9 км; в 2011-2013 годах ряд участков Челябинского, Оренбургского региона ЮУЖД был передан Казахстанским железным дорогам.