大理铁路全长164公里，南大理、北到达丽江是滇藏铁路巨大工程的重要组成部分，计划于2004年开始建设，原计划于2008年6月底开通。此后，由于施工地质条件的变化、可控性工程施工的影响、内燃机牵引变更设计为电气化铁路等原因，推迟了开通至2009年底。
2019年1月5日，大丽铁路提速改造工程完成，开行动车组列车。2019年7月27日，大丽铁路正式实行电子客票。
大丽铁路是国家中长期铁路网规划中滇藏铁路的一段，是建设西南进出境国际通道的重要一段。它的建设对于完善云南铁路网和扩大我国与东南亚、南亚国家的联系具有重要意义。沿线设大理、上关、鹤庆、仁和、丽江等十三个车站。2004年开工建设，铁路铺轨工作已于2009年9月3日完成，2010年1月1日客运业务正式开通。
根据规划，这条铁路将作为滇藏铁路的重要一段，向北连接2009年6月开建的丽香铁路（丽江-香格里拉)，并一直延伸到西藏;向东则连接广(通)大(理)铁路到昆明;向西连接大理至瑞丽铁路，从瑞丽、腾冲延伸向缅甸，经缅甸与东南亚国家连接成铁路网，是建设中国西南出境国际通道的重要一段。
