1952年，经国务院批准，铁道部开始对包兰铁路进行实地勘探设计。1954年10月，包兰铁路正式动工修建，分东西两段施工。东段包头至银川长527公里，其中包头至公庙子90公里，1955年10月由铁道部第三工程局动工修建；公庙子至银川437公里由铁道兵第一军率二、七、九师和独立桥梁团修建。西段由铁道部第一工程局从兰州起开始施工。

1958年8月1日包兰铁路全线通车，是中国乃至世界第一条穿越沙漠的铁路，其中16公里在腾格里沙漠流动沙丘区。科研人员和治沙工人创造出“麦草方格”固沙法，并构筑“五带一体”治沙防护体系，保障了铁路的安全运行。包兰铁路的建成，连接了华北和西北，促进了沿线地区的经济发展和文化交流，也为中国在沙漠地区修建铁路积累了宝贵经验。

和若铁路地处塔克拉玛干沙漠南缘，有534公里分布在风沙区域，占线路总长65%。建设者采取“以桥代路”方案修建“过沙桥”，还通过换土、滴灌等方式进行植物防沙，让火车能安全行驶。环塔克拉玛干沙漠铁路：2021年9月27日正式闭合完成，由和若铁路、喀和铁路、库喀铁路以及格库铁路的一部分共同构成，是世界首条沙漠环线铁路。

毛里塔尼亚铁矿火车从撒哈拉沙漠中的祖埃拉特铁矿到努瓦迪布港，全长700公里，自1963年开始运营（因地区战争有中断）。

它是世界上最长的火车之一，长达3公里，也成为了旅游景点，有乘客会搭乘载矿车厢体验，但旅程中要忍受寒冷和矿尘。