После освобождения Белоруссии от оккупации в 1944 г. были образованы дороги в границах 1941 г. Молодечненское отделение было передано Западной железной дороге (1947 г.). В 1946 г. Белорусская дорога входила в Западный округ; с 1951 г. Брест-Ли-товская дорога и Минское отделение объединены в Минскую дорогу, которая слилась с Белорусской дорогой в 1953 г. В 1957 г. к дороге присоединились Витебское и Оршанское отделения. Завершилось формирование ж.-д. сети на территории Белоруссии.

В 50-е гг. на дороге получил широкое признание метод комплексного движения и оборота локомотивов, предложенный дежурным по Минскому отделению П. Д. Судниковым. В 1953 г. в Гомеле был открыт Белорусский институт инженеров ж.-д. транспорта. Для обеспечения транспортных связей народного хозяйства построены участки: Слуцк-Соли-горск (1959 г.), Ксты-Новополоцк (1959 г.), Чашники-Новолукомль (1965 г.). В 1955 г. на ряде участков введена в действие полуавтоматическая блокировка на переменном токе, в 1957 г. на дороге сконструирована (группа инженеров под руководством В. А. Окороко-ва) и внедрена полуавтоматическая блокировка на постоянном токе с полярной линейной цепью. В 1958 г. направление Смоленск-Брест было оборудовано автоблокировкой, а несколько позже - участки Минск-Молодеч-но и Минск-Осиповичи. На многих крупных станциях была введена маршрутно-релейная централизация, на промежуточных - релейная централизация с индивидуальным переводом стрелок; появились участки с диспетчерской централизацией.

В 1963 г. пригородный участок Олехно-вичи электрифицирован, затем линии Минск-Молодечно, Минск-Осиповичи, Красное-Ор-ша-Минск-Брест. На остальных пригородных участках пассажирское движение осуществляется в основном дизель-поездами. Тепловозная тяга в пассажирском движении начала вводиться с 1963 г., а в грузовом -с 1968 г. В 1971 г. создан Дорожный вычислительный центр. В кон. 80-х - нач. 90-х гг. были проведены большие работы по внедрению вычислительной техники, средств СЦБ и связи для управления перевозочным процессом.