Основной этап строительства начинается после завершения всех подготовительных работ. На этом этапе производится возведение или реконструкция объектов железнодорожной инфраструктуры. Выполняются строительные, специальные, вспомогательные, монтажные, транспортные и прочие работы. Возводятся здания и сооружения прирельсовой инфраструктуры, производится монтаж технологического оборудования и инженерных коммуникаций. Это самый длительный и затратный этап строительства, который требует четкой организации и очень зависит от работ, проведенных на подготовительном этапе.