Mit rund 400 km ist die 1889 gegründete meterspurige Rhätische Bahn (RhB) die längste Gebirgsbahn der Schweiz. Das Scheitern der Ostalpenbahn und der Zusammenbruch des Güterverkehrs über die Bündner Pässe nach der Eröffnung des Gotthardtunnels 1882 führte bei Bündner Politikern um Thomas von Albertini zur Erkenntnis, dass die schienengebundene Binnenerschliessung des Kantons für den Tourismus und die Landwirtschaft notwendig geworden war. Der privaten Initiative des Davoser Hoteliers Willem Jan Holsboer war dann aber der Bau der 1889-1890 eröffneten ersten Bündner Bahnlinie zu verdanken, die durch das Prättigau führte. 1894 nahm die Betreibergesellschaft, die AG Schmalspurbahn Landquart-Davos, den Namen RhB an. Erst das kantonale Eisenbahngesetz 1897, welches das finanzielle Engagement des Kantons regelte (Subventionen und Übernahme der von der Eisenbahnbank gehaltenen Aktien durch den Kanton), ermöglichte den planmässigen Bau eines kantonsweiten Schmalspurnetzes. 1898 sprach der Bund 8 Mio. Franken zugunsten der RhB. Bis zu Beginn des Ersten Weltkriegs erschlossen die Linien Landquart-Thusis (1896), Reichenau-Ilanz (1903), Thusis-St. Moritz (1903-04), Davos-Filisur (1909), Ilanz-Disentis (1912), St. Moritz-Scuol (1913) die wichtigsten Talschaften. 1930 wurden die Netze der Visp-Zermatt-Bahn, der Furka-Oberalp-Bahn und der RhB zu einer durchgehenden, 291 km langen touristischen Verbindung, dem sogenannten Glacier Express, zusammengeschlossen. Erst 1941 bzw. 1944 wurden die ehemaligen Privatbahnen Bellinzona-Mesocco (1907-1978), Chur-Arosa (1914) und St. Moritz-Tirano (Berninabahn, 1910) aufgrund des Bundesgesetzes über die Hilfeleistung an private Eisenbahn- und Schiffahrtsunternehmungen von 1939 in die RhB integriert. Das Gesetz sprach Bundesgelder für wirtschaftlich angeschlagene private Verkehrsträger von nationaler Bedeutung. Mit dem Vereinatunnel, der 1991-1999 erstellten Verbindung zwischen dem Prättigau (Selfranga) und dem Unterengadin (Sagliains), wurde das RhB-Netz erstmals seit der Gründungszeit wieder vergrössert.
Im Sinne des zu Beginn des 20. Jahrhunderts aufkommenden Heimatschutzes nahmen die Ingenieure bei Projektierung und Bau Rücksicht auf die Landschaft, die man dem Reisenden möglichst spektakulär vorführen wollte. Die Kunstbauten – über 100 Tunnels und an die 500 Brücken – sowie die Bahnhöfe und später die elektrischen Anlagen wurden regionalen Materialien und Stilrichtungen angepasst. 2008 wurde die RhB in der Landschaft Albula/Bernina zum Unesco-Welterbe erklärt. Die volkswirtschaftliche Bedeutung der RhB als zweitgrösster öffentlicher Arbeitgeber (2010 ca. 1400 Mitarbeiter) im Kanton Graubünden ist erheblich. Zwar kämpft sie im Güterverkehr heute gegen die Konkurrenz der Strasse. Gleichzeitig aber haben sich mit dem Ausbau des Wintertourismus die Passagierfrequenzen deutlich erhöht. Der Autoverlad (Vereina, Albula) und der Kombiverkehr Schiene-Strasse entwickeln sich erfreulich. 2009 wurden 11 Mio. Fahrgäste, 480'000 Autos und 800'000 t Güter transportiert.