寶成鐵路是在上世紀50年代修建，1952年成渝鐵路剛剛開通的時候，寶成鐵路也同時開工建設。如果說成渝鐵路是把成都和重慶兩大城市連線起來，讓四川有了一條連線大城市的幹線鐵路，那麼寶成鐵路就是要把四川和外省連線起來，讓四川的鐵路併入全國鐵路網。

寶成鐵路在1956年全線接軌，1958年開通運營，最初全線採用蒸汽機車，寶雞到鳳縣那段翻越秦嶺的路段在60年代初建成了電氣化，之後十幾年寶成全線陸續完成電氣化改造，成為中國第一條電氣化幹線鐵路，該線是由蒸汽機車直接過渡到電力機車。

上世紀90年代末，寶成鐵路成都到陽平關建成複線，提升了運力。

最近這二十年，隨著西康鐵路、蘭渝鐵路的建成，寶成線陽平關以北那段線路的列車有所減少，特別是西成高鐵開通後動車大量開行，有些寶成線的客車停運，以後寶成線逐步是貨運為主了。

寶成鐵路是第一條入蜀鐵路，也是建國後修建的第二條鐵路（第一條是成渝鐵路）。

蜀道難，難於上青天。由於秦嶺和大巴山脈的阻隔，古時入蜀是相當艱辛的。以前的鐵路，對這種需翻越大山的情況，基本修建方法是沿河谷逆流而上，到分水嶺附近越嶺選線，再找一條河谷順流而下，其中越嶺選線是最困難的工作。

這是因為鐵路是光滑的鋼製車輪在同樣光滑的鋼軌上滾動，摩擦力極小。優勢是所需牽引力小，能耗低，劣勢是爬坡能力弱，對線路要求坡度極緩。而河谷天然是山區地勢最低處，所以初期鐵路修建的主要難點是越嶺選線。

民國時期，就已經對入蜀鐵路進行了踏勘，選定的線位是在天水市秦州區秦嶺鄉附近翻越秦嶺分水嶺，這是因為此處是秦嶺山脈的坡度最緩處，學術上稱為“西秦嶺山地間斷凹陷地帶”。從此處越嶺後進入西漢水流域，沿西漢水河谷行進，再轉至嘉陵江河谷，過陽平關至廣元后，沿古金牛道至成都。

建國後修建時，初期是繼續按此規劃開工修建天成鐵路的，有毛主席的題詞:“慶祝成渝路通車，繼續修築天成路！”

但蘇聯專家提出不同意見，主張從寶雞沿古嘉陵道從大散關附近翻越秦嶺。其原因是當時四川和內地的物資交流主要是陝西及其以東地區，如按天成線修建，物資從四川運輸到天水後，尚需經過寶天線才能進入陝西，而寶天線當時也是著名的卡脖子區段，線路在渭河峽谷中艱難前行，透過能力有限，所以力主繞開寶天段，從寶雞直接沿嘉陵江河谷入蜀。

最後採納了蘇聯專家的建議，鐵路進入秦嶺山區後沿清姜河盤旋迂迴，在任家灣和楊家灣之間的線路以30‰（每1公里提升30米）的大坡度急速爬升，最大坡度甚至達到了33‰（每1公里提升33米）為了克服地勢高差，過楊家灣站後就以3個馬蹄形和1個螺旋形（“8”字形）的迂迴展線上升，線路層疊3層，高度相差達817米，即為著名的觀音山展線。所以在觀音山站就可以看到三層鐵路重疊的場面。再經2364多米長的秦嶺大隧道穿過秦嶺埡口，即進入嘉陵江流域併到達秦嶺站。越過秦嶺後線路即用12‰的下坡道沿嘉陵江而下至四川省廣元，其中秦嶺至略陽間先後14次跨過嘉陵江。寶成鐵路全線共有隧道304座，總長84公里；大小橋樑986座，總長25公里，橋樑隧道長佔了總長的17％。

寶成鐵路許多線路路段坡度大、坡長、彎道多，尤其是寶雞至秦嶺一段，初期使用功率甚低蒸汽機車作列車動力則大大減低了線路運輸能力，因此寶成鐵路是中國最早列入電氣化計劃的鐵路。1975年全線電氣化。現時寶成鐵路全線使用電力機車執行，其中寶雞至秦嶺段更需要加掛補機，設秦嶺補機隊（現西局新段秦北運用車間），使用和諧3型電力機車擔當補機，以加大機車牽引力和制動能力。寶成線坡度較大，越秦嶺的觀音山展線坡度達千分之三十三，火車在此處雙機牽引還需加掛補機，使運輸效能大減，故該段雖是中國最早電化的區段但至今也未修建複線。

隨著宜萬線、蘭渝線等線路的通車，寶成線地位也大為降低，客車幾乎停運，在略陽等縣份的強烈要求下，保留了部分小慢車。但寶成線的重要作用已成為歷史。

應該說蘇聯專家當年的建議是對的，隴海線寶天段在2003年複線修通前一直是運力緊張區段，寶成線讓進出川物資繞開了這個卡脖子區段，雖然觀音山展線運輸效能不佳，但已是當年技術條件下的最佳選擇。是建國後長期的入川唯一鐵路，居功至偉。