Распад Советского Союза, тяжёлый социально-экономический кризис, который сопровождался потерей устоявшихся экономических связей, привели к значительному снижению транспортной работы по грузовым перевозкам в 1990-е годы. Так, в 1991 году они упали на 13% по отношению к 1990 году, а в январе 1991 года объём основной работы снизился до 20,5%.
2019 на ст. Сморгонь внедрена система микропроцессорной централизации Днепр.jpg
На станции Сморгонь внедрена система микропроцессорной централизации Днепр
Общий грузооборот 2000 года составил лишь 47,9% к уровню 1991 года. Местные грузоперевозки в конце десятилетия составляли 37,9% к уровню 1991 года, ввоз грузов — 24,5%, транзит — 50,5%. Только показатели вывоза грузов после значительного падения в 1993 году (52% от 1991 года) к концу десятилетия почти достигли исходного уровня — 94,1%. Объём переработки грузовых вагонов на технических станциях снизился за этот период на 46,6%, с 35 184 вагонов в сутки в 1991 году до 18 800 в 2000 году.
Одним из факторов повышения объёмов перевозок грузов явилось подписание в 2002 году Соглашения между правительствами Республики Беларусь и Российской Федерации о создании равных условий в области ценовой политики. В соответствии с ним с 1 июля 2002 года на Белорусской железной дороге был введён в действие внутрироссийский тариф на экспортно-импортные перевозки грузов железнодорожным транспортом в сообщении между дорогами Беларуси и России.
Указом президента Республики Беларусь от 5 мая 2006 года № 286 Белорусская железная дорога была подчинена Министерству транспорта и коммуникаций Республики Беларусь.
В 2000-х годах происходила модернизация технических средств в рамках Программы модернизации и обновления хозяйства сигнализации и связи на 2002–2010 годы и Программы модернизации физически устаревших систем диспетчерской централизации и оборудования диспетчерской централизации неоснащённых участков на Белорусской железной дороге. В эксплуатацию вводились модернизированные устройства электрической централизации (ЭЦ): автоблокировка с тональными рельсовыми цепями и централизованным размещением аппаратуры (АБТЦ), устройства контроля перегона методом счёта осей (УКПСО), устройство диспетчерской централизации (ДЦ) «Неман», автоматизированные горочные комплексы «Тракт». Была произведена замена комплектов дистанционно-информационной системы контроля (ДИСК) на комплекс технических средств модернизированный (КТСМ).
С 2003 года локомотивы начали оборудоваться унифицированным комплексным локомотивным устройством безопасности (КЛУБ-У). Для электротягового подвижного состава была предназначена универсальная система автоведения поезда (УСАВП). Её спутником был регистратор параметров движения и автоведения (РПДА). В 2008 году было начато оснащение электровозов ЧС4Т и ВЛ80с системами автоведения пассажирских и грузовых поездов. Все электровозы ВЛ80с были оборудованы системой регулирования частоты вращения вентиляторов (САУВ), что позволило снизить расходы электроэнергии на тягу поездов до 5% общего расхода.
В декабре 2003 года был образован Совет по информатизации Белорусской железной дороги — высший коллегиальный орган, принимающий решения в отношении стратегии применения ИТ. Главной ИТ-структурой Белорусской железной дороги стало РУП «Главный расчётный информационный центр» (г. Минск).
Ещё одним ноу-хау белорусских локомотивщиков стала разработка в 2005 году дизель-поездов ДП1Б (трёх- и шестивагонное исполнение) для регионального и межобластного сообщения, которую воплотил в жизнь Рижский вагоностроительный завод. Для малодеятельных участков двух- и трёхвагонные дизель-поезда МДП1 смонтировали уже в Лиде.
В 2005 году на Белорусской железной дороге начата реализация особо сложного проекта как с точки зрения географического, так и методологического и функционального объёма разработки и внедрения — создание ЕК ИСУФР — Единой корпоративной интегрированной системы управления финансами и ресурсами на основе решений компании SAP AG.
В 2007 году была внедрена в промышленную эксплуатацию аналитическая база данных системы продажи билетов через АСУ «Экспресс-3». В мае 2007 года на Белорусской железной дороге был введён новый вид услуг для населения — заказ и доставка пассажирских билетов через Интернет, а в кассах вокзалов наиболее крупных станций было установлено оборудование для организации безналичных расчётов за приобретаемые проездные документы с использованием банковских пластиковых карточек.
В 2007 году на Белорусской железной дороге был создан Центр управления перевозками.
2019 ввод в промышленную эксплуатацию Центра управления перевозками Белорусской железной дороги.jpg
В январе 2009 года в целях стимулирования развития современных технологий организации перевозок была проведена реорганизация республиканского транспортно-экспедиционного унитарного предприятия «Белинтертранс» и транспортно-экспедиционного республиканского дочернего унитарного предприятия «Минскжелдортранс» путём слияния. На их базе было создано республиканское транспортно-экспедиционное унитарное предприятие «Белинтертранс — транспортно-логистический центр». Филиалы предприятия были открыты во всех областных городах Беларуси.
В октябре 2010 года был заключён контракт с Корпорацией по экспорту и импорту электрооборудования Китая и Датунским электровозостроительным заводом на поставку в 2012 году 12 грузовых магистральных и двухсекционных электровозов, а в январе 2012 года прошли первые испытания в Датуне (Китай) электровоза БКГ-1.
В 2010 году на Белорусской железной дороге были начаты масштабные преобразования инфраструктуры пассажирского хозяйства. Первым шагом в направлении совершенствования пассажирских услуг стал проект «Новый формат пассажирских перевозок». Одним из элементов «Нового формата» является проект «Городские линии», направленный на повышение качества транспортного обслуживания жителей столицы, создание комфортных условий для поездок. В ходе реализации проекта в 2010 году был заключён контракт со швейцарской компанией Stadler на закупку электропоездов для перевозки пассажиров. В 2011 году было закуплено пять электропоездов городских и региональных линий.
10 сентября 2011 года было открыто регулярное движение электропоездов городских линий в сообщении Минск-Пассажирcкий — Ждановичи — Беларусь. В 2016 году состоялся первый рейс электропоезда межрегиональных линий ЭПм по направлению Гомель — Минск.
Открытие регулярного движения поездов на электровозной тяге в направлении Гомель — Минск — Гомель
Новые перспективы развития грузоперевозок открылись с началом функционирования Единого экономического пространства. Уже в 2011 году наблюдалась устойчивая тенденция роста объёма грузоперевозок по Белорусской железной дороге в рамках Таможенного союза Беларуси, России и Казахстана.
В апреле 2011 года в Минске прошла торжественная передача в опытную эксплуатацию первого белорусского маневрового тепловоза серии ТМЭ1. В августе 2011 года комиссия Белорусской железной дороги приняла в эксплуатацию новый, второй по счёту, маневровый тепловоз ТМЭ2, изготовленный в локомотивном депо Лида.
В 2012 году Белорусская железная дорога приступает к первому этапу реализации инновационного проекта строительства единой европейской интегрированной сети радиосвязи для железнодорожного транспорта стандарта GSM-R (Railways).
31 октября 2012 в рамках развития инфраструктуры на участке Минск-Пассажирский — Ждановичи Белорусская железная дорога ввела в эксплуатацию микропроцессорную электрическую централизацию (МПЦ) ESA11-ВС на станции Ждановичи. Особенность данного проекта — применение электронного интерфейса, который для организации взаимодействия МПЦ с объектами управления (стрелками и светофорами) применён впервые.
Система микропроцессорной централизации «Днепр», разработанная специалистами Конструкторско-технического центра Белорусской железной дороги совместно с другими службами магистрали, введённая на станции Гатово в декабре 2012 года, заменила старую релейную систему электрической централизации. Система МПЦ «Днепр» тесно интегрирована с разработанной специалистами КТЦ диспетчерской централизацией «Неман», что помимо передачи станции на диспетчерское управление позволяет без труда организовать контроль и управление прилегающими соседними станциями. В 2016 году на рабочих местах узловых диспетчеров на станциях Молодечно и Минск была успешно внедрена АС ГИД «Неман» разработки Конструкторско-технического центра БЖД. Система позволяет в автоматическом режиме на рабочем месте поездного диспетчера вести исполненный график движения поездов с его отображением на мониторе компьютера.
8 октября 2013 года Белорусская железная дорога награждена специальной наградой «Премия Байнета», которая вручается ежегодно за особый вклад в развитие и популяризацию доступа в сеть Интернет. По мнению организационного комитета и представителей средств массовой информации, Белорусская железная дорога внесла особый вклад в повышение ценности интернет-доступа в Беларуси, внедрив систему электронной регистрации на поезда и систему электронной продажи билетов.
26 апреля 2013 года корпоративный интернет-сайт Белорусской железной дороги www.rw.by занял первое место в конкурсе «Интернет-премия международной специализированной выставки «ТИБО-2013» в номинации «Корпоративный интернет-ресурс», за победу в которой боролись 117 претендентов.
С 15 декабря 2013 года услуга электронной регистрации, позволяющая не оформлять проездные документы в кассе, стала доступной при оплате через Интернет билетов на все поезда, курсирующие в прямом сообщении Беларусь — Россия.
В апреле 2013 года было открыто движение поездов на электротяге на новом электрифицированном участке Белорусской железной дороги Осиповичи — Бобруйск. А в октябре 2013 года организовано регулярное движение электропоездов по маршруту Минск — Жлобин.
2020 РУП Ремпуть Белорусской железной дороги.jpg
В ноябре 2014 года была зарегистрирована Объединённая транспортно-логистическая компания Беларуси, России и Казахстана, что стало итогом совместной работы трёх железнодорожных администраций.
Среди достижений 2016 года — разработка автоматизированной информационной системы контроля сохранности грузов в пути следования (АИС КСГ) как на территории Республики Беларусь, так и в перспективе других железнодорожных администраций. Новая разработка была продемонстрирована на юбилейной Х Международной специализированной выставке «Транспорт и логистика — 2016».
В 2016 году в Гомеле было торжественно открыто регулярное движение поездов на электровозной тяге в направлении Гомель — Минск — Гомель. В знаковом для страны мероприятии принял участие президент Республики Беларусь Александр Лукашенко.
2020 открытие регулярного движения электропоездов по маршруту Светлогорск—Жлобин—Минск.jpg
16 сентября 2017 года Белорусская железная дорога открыла движение поездов на электровозной тяге на участке Молодечно — Гудогай — Кяна.
Белорусская железная дорога продолжила обновление парка подвижного состава. Так, 21 июня 2018 года на терминал «Колядичи» государственного предприятия «Белинтертранс — транспортно-логистический центр» прибыл первый контейнерный поезд по маршруту Шицзячжуан − Колядичи в рамках стратегии «Один пояс, один путь».
19 декабря 2019 года в Минске состоялась торжественная церемония ввода в промышленную эксплуатацию Центра управления перевозками Белорусской железной дороги. В Центре управления перевозками Белорусской железной дороги реализованы уникальные современные разработки: внедрены технологии диспетчерской и микропроцессорной централизации, которые позволяют диспетчерскому персоналу ЦУПа осуществлять удалённое управление движением поездов и мониторинг инфраструктуры на всём полигоне дороги.
В декабре 2019 года Белорусская железная дорога запустила официальное мобильное приложение «БЧ. Мой поезд». Мобильное приложение стало доступно для бесплатного скачивания пользователями смартфонов и планшетов на платформах Android и iOS.
1 апреля 2020 года было создано новое предприятие по ремонту пути РУП «Ремпуть Белорусской железной дороги». На предприятии сконцентрированы специализированная техника и технологические процессы по видам проведения ремонтных работ.
В 2020 году Белорусская железная дорога открыла регулярное движение электропоездов по маршруту Светлогорск — Жлобин — Минск. Церемония открытия состоялась 21 июня на станции Светлогорск-на-Березине с участием президента Республики Беларусь Александра Лукашенко.
30 апреля 2021 года на станции Минск-Пассажирский состоялась торжественная церемония открытия дневного скоростного пассажирского сообщения Минск — Москва поездами «Ласточка».
2021 открытие дневного скоростного пассажирского сообщения Минск-Москва.jpg
27 декабря 2021 года было открыто регулярное движение электропоездов на участке Калинковичи — Светлогорск — Жлобин.
В августе 2022 года в рамках развития коридора Север — Юг Белорусской железной дорогой совместно с ОАО «РЖД» и ЗАО «Азербайджанские железные дороги» запущен новый проект — курсирование ускоренного поезда по маршруту Беларусь — Россия — Азербайджан.
В декабре 2022 года Белорусская железная дорога отметила 160-летие.
В декабре 2023 года отмечалась юбилейная дата, которая была посвящена 60-летию электрификации Белорусской железной дороги: от первого электропоезда, запущенного в 1963 году, до масштабных изменений и технического обновления дороги, связанных с внедрением новых технологий, переоснащением и модернизацией электрических устройств. В настоящее время протяжённость электрифицированных участков Белорусской железной дороги составляет 25% от общей протяжённости Белорусской магистрали.
