在工程建设方面，正在建设中的青藏铁路格尔木至拉萨段全长1142公里，穿越海拔4000米以上地段960公里，最高点为海拔5072米的唐古拉山垭口，平均海拔4500米，穿越多年冻土地带550多公里。无论是海拔高度、高海拔地区总里程，还是冻土段里程，都位居世界第一。

　　海拔5068米的唐古拉山车站，是世界上海拔最高的铁路车站，海拔4905米的风火山隧道，是世界海拔最高的冻土隧道。位于可可西里国家级自然保护区、全长11.７公里的清水河特大桥，是世界上建在高原冻土地段上的最长铁路桥，也是青藏铁路专门为藏羚羊等野生动物迁徙而建设的全线最长的“以桥带路”特大桥。

　　海拔4700米的安多铺架基地是世界上海拔最高的铺架基地；海拔3050米的南山口铺架基地是亚洲最大的高原铺架基地。

　　在生态环保方面，青藏铁路建设全程监控：在全国工程建设中首次引进环保监理；首次与地方环保部门签订环境保护责任书；在铁路建设史上首次提出“创质量环保双优”的目标；首次大面积移植草皮；第一次为野生动物开辟迁徙通道……

　　对环保工作的高度重视，使青藏铁路建设用于工程环保方面的投资预计达20多亿元，占工程总投资的10％左右；环保投资和所占比例如此之大，在国内建设史上尚属首次。

　　青藏铁路在关注建设者的生命健康方面也创造出了许多新纪录。铁道部、卫生部在中国工程建设史上第一次联合下文，对医疗卫生保障专门做出详细而具体的规定。青藏铁路在国内工程建设中首次投入近２亿元巨资，在全线建立三级医疗卫生保障体系。

　　此外，青藏铁路成为中国乃至世界上最大的冻土研究基地；青藏铁路的科研投入超过１亿元。