路基是支承軌道和傳遞列車荷載的建築物。修築鐵路路基本體、路基防護、加固建築物、路基支擋建築物以及路基排水設施的工程，稱為鐵路路基工程。
路基本體工程 路基本體按橫斷面形式可分為路堤和路塹。路堤是用土石在地面填築而成的土體，堤頂面為路基面，高於天然地面，兩側為路堤邊坡；路塹是將山體開挖成塹，塹底為路基面，低於天然地面，兩側為路塹邊坡。此外，在一定條件下也可不經填築和開挖而直直接以天然地面做路基面。
路基本體 路基本體具有一定的路基面寬度和路基邊坡坡度，並要求使用一定的路基填料。
①路基面寬度：路基面中部是由道碴組成的道床，供鋪置軌道；路基面兩側未被道碴覆蓋部分是路肩，供養路巡道人員行走和放置養路機具及材料。道床寬度因鐵路的軌距和軌道標準不同而異；路肩寬度同路基本體的土質條件和橫斷面形式有關，此外，還考慮養護維修工作的需要。路基面寬度在路基本體修築工程中是一項重要標準，它不僅決定鐵路的占地面積，而且影響築路的工程造價。各國鐵路對路基面寬度都有具體規定。中國規定標準軌新建單線鐵路的直線區間路基面寬度為4.9～6.7米，路肩寬為0.4～0.6米；雙線鐵路地段的兩線中心距為4～4.1米；曲線鐵路地段的路基面寬度應根據曲線半徑的大小相應地增寬。日本高速新幹線的路肩寬為1.2米。
②路基邊坡坡度：邊坡坡度大小影響到路基本體的穩定性。邊坡坡度同邊坡的高度和土質條件有關。中國鐵路規定，邊坡高度小於20米，且地質條件良好時，路堤邊坡可根據填料種類和邊坡高度采用1：1.3至1：1.75的坡度；路塹邊坡可采用1：0.1至1：1.75的坡度。邊坡高度大於20米時，應根據巖土的物理力學性質確定其安全的坡度。
③路基填料：一般情況就地取土填築路堤，但有些土石不能用作填料，否則將引起路堤坍滑和變形。特別是路基頂部（包括路基面）直接受到列車動荷載作用的部分，其填料必需嚴格控制，以免產生翻漿冒泥等路基病害。中國鐵路部門將填料按其適用性分為A、B、C、D四級。A級為優質填料，如粗粒無粘性土；B級為良好填料，如細粒含量小於30％的混合土和砂粘土等；C級為限制使用的填料，如細粒含量超過30％的混合土和粉砂等；D級一般為禁止使用的填料，如粘粉土、粘土和有機土等。基床表層應選用A級和B級的填料，若不得不用 C級填料時，填料的液限應不大於32，塑性指數不大於12。日本新幹線用的基床填料最大粒徑小於75毫米；通過74微米網眼的土占總重的2％～20％；通過420微米網眼的土超過總重的40％；勻質系數大於6；液限小於35，塑性指數小於9。
路基本體施工 路堤基底橫向坡度較大時，填築前應清除草皮或修築臺階，以保證穩定。路堤應將填料分層填築，並在控制含水量的條件下輾壓到要求的密實度。每層填料厚約0.3米。輾壓可用平輾、羊足輾、自動傾卸車、鏟運機、推土機、輪胎輾和震動輾等機具。路堤填築必須嚴格控制填築密度。否則，通車後路基會發生沉陷和局部坍滑，給正常運營帶來嚴重影響。
路塹開挖因土質條件不同而采用不同的施工方法。土質路塹可用挖土機、鏟運機等開挖。石質路塹則用爆破技術開挖，特別在石方集中的大工點，常用松動大爆破，一次使石方松碎，便於機械或人工清理。
目前，大規模的填石路堤已開始采用定向大爆破技術，一次定向爆破就能完成借土填築路堤的施工任務。但定向大爆破控制不好，會造成路塹部分邊坡凸凹不齊，懸石松動，給養護增加困難。采用新的深孔爆破技術，配合預裂和光面爆破技術，可控制路塹的邊坡坡度，增加邊坡的穩定性。
路基防護加固建築物工程 為防止土質和風化巖石路基邊坡在長期地面徑流作用下被破壞所采取的坡面防護措施。對易生長植物的邊坡，可采用種草籽、鋪草皮或栽種灌木的防護措施。為提高種草效果，可采用塑料薄膜和草籽摻化肥法。對不易生長植物和陡峭的邊坡，可采用修築砌石護坡、護墻、三合土捶面等防護措施，其中錨桿噴射混凝土護墻采用較多。對河流沖刷的路基，一般采用加固、拋石和石籠等防沖刷措施，也采用潛壩、順壩、挑水壩等導流建築物，以疏導河水流向，減輕河水對坡岸的直接沖刷。中國還采用水下樁排防護傍岸集中沖刷。
路基支擋建築物工程 為保證山區鐵路路基和山坡的穩定，以及為減少城市附近鐵路路基用地，在路堤坡腳或路塹邊坡處修建的支擋建築物。最常見的是幹砌片石垛、重力式圬工擋墻和鋼筋混凝土半重力式擋墻。1966年中國在貴昆鐵路和成昆鐵路一些地段，采用瞭修築樁排架擋墻和挖孔樁等措施，穩定路堤和防止山坡變形。此外，成昆鐵路還成功地采用瞭托盤式擋墻。近年來，各國普遍采用一些輕型的新支擋結構，可充分利用地形，減少圬土量，提高施工機械化程度。其中主要有以下兩種。
錨桿擋墻 由鋼筋混凝土支柱和擋板組成。支柱采用錨固在巖體中的鋼筋或鋼絲索拉桿穩定；擋板一般采用泡沫混凝土墻面板和預制墻面板。瑞士在朗西奧地區修築公路時，為避免開挖路塹時風化巖層坍落，在將要修築擋墻處先立76個鉆孔灌註樁（樁的直徑為1.0米，間距為4.0米，在路面以上部分長18米），然後再開挖路塹。在開挖中，采取分三層開挖的方法，並用三根鋼筋混凝土橫梁與樁構成支擋邊坡的框架，樁與橫梁交點處用鉆孔斜錨桿錨固。
錨桿有錨固於巖體中的巖層錨桿，錨固於土體中的土層錨桿。巖層錨桿采用較普遍，土層錨桿一般用於臨時性工程。近年來，土層錨桿的應用技術有很大發展，在日本和聯邦德國不僅用於臨時性工程，而且用於永久性建築物。中國在鐵路橋臺和擋墻還采用瞭錨錠板結構。
加筋土擋墻 由墻面板、拉筋及填土組成。面板用高約25～150厘米輕金屬曲殼或預制混凝土板；拉筋用帶狀扁鋼或金屬纖維，其一端與面板相連，其餘部分鋪埋於填土中，擋墻靠拉筋與填土間的摩擦力保持穩定；填土一般用砂性土。世界上第一座公路加筋土擋墻於1966年在法國建成。鐵路加筋土擋墻於1973年在日本建成。此後，加筋土擋墻相繼在許多國傢建成。截至1980年底，已在30多個國傢的2300多個工點共建成墻面總面積超過140萬平方米的加筋土擋墻。加筋土擋墻適用於各種不同的工程條件，可承受靜載、動載、地震荷載、水力荷載和海浪荷載等。此外，加筋土擋墻柔性大、造價低、施工簡易。加筋土擋墻尚需進一步研究新型面板，以適應工程美觀要求，並研究新拉筋材料，以提高摩阻力和防腐性能。
路基排水建築物工程 為保持路基的堅固性和穩定性，在路基兩側平整地面，修建相應的排水建築物，以避免路基受水浸濕而產生病害。路堤兩側設排水溝或利用取土坑排地面水。路塹兩側設側溝，其中設於塹頂的側溝稱為天溝，設於邊坡平臺的側溝稱為截水溝。地面排水設備為避免滲水和沖刷，可鋪砌或修築木質、石質或混凝土排水槽，在高差較大和地形陡峻處，可增設跌水和急流槽。路基附近存在危及路基穩定性的地下水時，則在側溝下或側溝旁作滲水暗溝，以截斷地下含水層，降低地下水位或將地下水聚集引出路基范圍以外。滲水暗溝有的埋有滲水管，也有完全回填砂礫料不設滲水管，即盲溝。滲水暗溝設有反濾層和檢查井，以防淤塞。