Najwcześniej budowane odcinki Kolei Transsyberyjskiej to Linia Południowo-Ussuryjska i Zachodniosyberyjska.
Linia Ussuryjska
Rozciąga się ona na przestrzeni 772 km od Władywostoku do Chabarowska. Budowę tego odcinka Wielkiej Syberyjskiej Drogi rozpoczęto w kwietniu 1891 r., a zakończono w 1894 r. Jednakże pociągi na tej trasie zaczęły kursować dopiero w końcu 1897 r. Na cześć inżyniera Wiaziemskiego, który nadzorował prace budowlane tej części Transsibu, została nazwana jedna ze stacji tej trasy – Wiaziemskaja.
Linia Zachodniosyberyjska
Nazwa ta obejmuje odcinek od Czelabińska do Nowosybirska (dawnego Nowonikołajewska). Budowę linii rozpoczęto również w 1891 r., a w 1896 r zostało oddanych do użytku 1422 km torów. Prace na tym odcinku, a także konstrukcję mostu na rzece Ob nadzorował inżynier
i pisarz Garin-Michajłowski.
Linia Środkowosyberyjska
Łącząca rzekę Ob i Irkuck linia ma długość 1839 km. Jej budowa pod kierownictwem inżyniera Mieżeninowa została zakończona w 1899 r.
Linia Krugobajkalska
Jej trasa liczy 260 km – począwszy od stacji Bajkał, wzdłuż brzegów jeziora, przez miejscowości Kułtuk, Sludianka, Tanchoj, aż do stacji Mysowa (Babuszkin), w której łączy się z biegnącą na wschód, zbudowaną nieco wcześniej Linią Zabajkalską. Po raz pierwszy pociąg dotarł do Bajkału w grudniu 1898 r. po zakończeniu budowy odcinka od Irkucka do stacji Bajkał. Budowę wschodniej części Linii Krugobajkalskiej od Mysowej do stacji Tanchoj rozpoczęto pod koniec 1899 r. Na wiosnę 1902r. rozpoczęto prace nad najtrudniejszym fragmentem trasy biegnącym wzdłuż brzegu jeziora – od stacji Bajkał do Sludianki. Od 1900 r. aż do momentu ukończenia prac nad tym odcinkiem pociągi nieprzerwanie kursowały na całej trasie Transsibu do samego Władywostoku. Umożliwiała to przeprawa promowa przez jezioro od stacji Bajkał do Mysowej. Do przeprawy wagonów kolejowych służyły promy – lodołamacze Bajkał (do przeprawy pociągów) i Angara (do przewozu pasażerów). Lodołamacz Bajkał obsługiwało 200 osób. Miał on około 100 m długości i 18 m szerokości i jednorazowo mieściło się na nim 27 wagonów i parowóz. Odcinek 72 km prom, mogący łamać lód o grubości 1 m, przebywał w przeciągu 4,5 godz. Podczas pięcioletniego okresu istnienia przeprawy promowej lodołamacz tylko raz w 1901 r. nie poradził sobie ze skuwającym jezioro lodem. Wówczas na powierzchni zamarzniętego Bajkału zostały ułożone czasowe tory kolejowe, po których przy pomocy koni przetaczano parowozy i wagony. W ten sposób można było dziennie przeprawić do 220 wagonów. Pociągi zaczęły jeździć na całej trasie tej linii w październiku 1904 r., a rok później została ona włączona do stałej eksploatacji jako część administracyjna Lini Zabajkalskiej.
Linia Krugobajkalska stanowi unikalne muzeum techniki, w którym można obserwować liczne rozwiązania konstrukcyjne, jakie zastosowano, by przeprowadzić tory kolejowe przez skalisty brzeg Bajkału. Powstało tu 39 tuneli, które wraz z dobudowanymi skalnymi galeriami mają łączną długość 9138 metrów, 248 mostów i wiaduktów. Decyzją Rady Deputatów Narodowych Okręgu Irkuckiego z grudnia 1982 r. utworzono na odcinku Linii Krugobajkalskiej od stacji Bajkał do stacji Kułtuk muzeum architektoniczno-krajobrazowe. Za zabytki architektury uważa się 172 obiekty znajdujące się na tym obszarze.
Linia Zabajkalska
Biegnie na trasie od Mysowej do Srietieńska. Jej budowa została zakończona na wiosnę 1901 r. Wówczas do połączenia europejskiej części Rosji z wybrzeżem Pacyfiku brakowało jeszcze około 2 tys. kilometrów torów kolejowych między Srietieńskiem a Chabarowskiem (później na tym odcinku powstała Linia Amurska).
Linia Transmandżurska
W związku z ciężkimi warunkami klimatycznymi i geologicznymi zrezygnowano w pierwszych latach XX w. z budowy linii kolejowej na odcinku amurskim. Rosja otrzymała pozwolenie od Chin na przeprowadzenie nitki przez Mandżurię łączącej Trasę Zabajkalską z Władywostokiem. W ten oto sposób powstała linia, zwana także Linią Wschodniochińską, biegnąca przez Zabajkalsk, Harbin, graniczną stację Grodekowo do Ussurijska i Władywostoku. Linia zaczęła funkcjonować w 1903 r. i tym samym Władywostok został połączony torami kolejowymi z centralną częścią Rosji, a imperium zapewniło sobie kontakt z Dalekim Wschodem.
Linia Południowo-Mandżurska
Przechodziła przez terytorium Chin od Harbina przez Changchun aż do portu Dalnij i wojenno-morskiej twierdzy Port Artur. Należała ona do Rosji do 1905 r. Część tej trasy – aż do miejscowości Szenian – można przebyć obecnie jadąc pociągiem z Moskwy do Pekinu przez Chiny (inny możliwy wariant – krótszy o dwie godziny – to trasa z Moskwy do Pekinu przez Mongolię).
Linia Amurska
Przegrana wojna z Japonią w 1905r. dała do zrozumienia, że droga kolejowa przebiegająca przez terytorium obcego państwa nie może zabezpieczyć interesów kraju i spełnić jego celów strategicznych. Rosja postanowiła więc stworzyć nieprzerwane połączenie kolejowe z Władywostokiem biegnące wyłącznie w granicach imperium. Dlatego też w maju 1908 r. Państwowa Rada podjęła decyzję o budowie Linii Amurskiej. W 1907 r. rozpoczęto budowę odcinka o długości ponad 2 tys. km pomiędzy stacjami Kuenga i Chabarowsk, którą zakończono dopiero w 1916 r.
Linia Transmongolska
Linia ta zaczęła powstawać po mongolskiej rewolucji w 1924 r.,
a jej budowę kontynuowano w latach 50. Wtedy to na obszarze od Ułan Bator do granicy chińskiej położono 713 km torów kolejowych. Warunki budowy były wyjątkowo trudne, zważywszy, że ponad 600 km trasy przechodziło przez Grzbiet Chentejski oraz pustynię Gobi, czyli tereny pozbawione osad, lasów i jezior. Trasa odgałęzienia transmongolskiego biegnie od Ułan Ude do Ułan Bator.
Fragmenty z przewodnika turystycznego "Szlak transsyberyjski. Moskwa - Bajkał - Mongolia - Pekin". Wydawnictwo Bezdroża.