牙林铁路由滨洲铁路的牙克石站开始，分中、西、东三条线路。三条铁路总长735公里，其中牙克石市至库都尔镇144公里为俄罗斯帝国时期所建。牙林铁路始建于1928年，沿途内蒙古自治区牙克石市、海拉尔区等地，经滨洲铁路，连接到黑龙江省哈尔滨市。是沿线2市14镇林区百姓走出林区不可或缺的生命线。

牙林铁路中线，由牙克石站至满归站，全长446公里，通常称为牙林铁路；牙林铁路西线，由朝中站至莫尔道嘎站，全长76公里，通常称为朝乌铁路；伊加铁路，自伊图里河站至加格达奇区站，全长213公里，与加格达奇境内的嫩林铁路接轨，通常称为伊加铁路。

牙林铁路于1952年开工，1963年12月交付运营。该线所经地区气温最低达-50℃，经过永久冻土地带，是中国境内唯一驶过永久冻土地带的铁路线，牙林铁路与嫩林铁路一起构成大兴安岭林区铁路网，对开发森林资源起到了重要的作用。按3级铁路设计，年输送能力728万吨，发送货物以木材为主。牙林铁路中线、东线、西线原隶属中国铁路哈尔滨局集团有限公司伊图里河镇铁路分局伊图里河车务段管辖，现隶属中国铁路哈尔滨局集团有限公司加格达奇区车务段和海拉尔区车务段管辖。

自1928修建牙林铁路以来，历经了私营铁路、中东铁路和人民铁路三个历史时期。1908年，中俄签订了《黑龙江铁路公司伐木合同》。1914年沙俄资本家沃伦措夫兄弟为掠夺大兴安岭森林资源，在管内乌尔其汉镇开辟林场。1928年5月开始从牙克石市向北修建铁路，1935年铁路修至乌尔其汗，线路延长70公里。日本侵占东北后，与沃氏兄弟联合成立海敏采木公司，共同掠夺森林资源，并继续施工前伸牙林铁路。到1945年日本投降前，牙林铁路修至144公里。但因急于疯狂掠夺，线路简易且质量低劣，始终没有投入正式运营。

1952年，国家为开发大兴安岭，恢复国民经济建设，从全国调集四支战功卓著的筑路大军，计3000余名钢铁战士，组建了铁道部库图段工程处，奋力向大兴安岭纵深掘进钢铁动脉。到1966年末，牙林中线（即牙林线）、牙林西线（朝乌线）、牙林东线（伊加线）全部贯通，交付运营线路721公里。大兴安岭林区铁路交通网业已形成。

早在1957年4月，中国铁路哈尔滨局集团有限公司满州里铁路分局伊图里河镇办事处即成立，协助上级局组织和指挥林区铁路运输和建设。此时，牙林线修至根河市，伊加线已修至甘河。1958年1月，铁道部调整了齐齐哈尔市铁路局与哈尔滨铁路局的管界。直属于齐齐哈尔铁路局的图里河铁路办事处正式挂牌。1964年，图里河铁路办事处更名为图里河铁路分局。图里河分局成立后，不断加强运输组织管理，逐步完善生产和生活设施，各项事业蓬勃发展。

1970年初，由于嫩林线的通车运营，经齐齐哈尔铁路局批准，伊图里河镇铁路分局搬迁至加格达奇区。此间，异地指挥牙林线运输的分局机关，挂图里河铁路分局牌子。是年7月，根据铁道部的指示，齐齐哈尔市铁路局决定成立加格达奇铁路分局，随之撤销了图里河铁路分局。

1975年6月1 日，伊图里河铁路分局正式成立，接过了牙林线的铁路运输组织和指挥的重任。

并设立各站段：

车务系统：金河车务段（1998年并入根河车务段）、伊图里河车务段（1998年并入根河车务段）、根河车务段（2010年并入海拉尔区车务段）、图里河客运段（1998年并入海拉尔客运段）。

机务系统：伊图里河镇机务段（1998年并入昂昂溪区机务段（今齐齐哈尔市机务段））、伊图里河水电段（1998年并入海拉尔水电段）。

工务系统：根河工务段、伊图里河工务段（1998年并入根河工务段）。

电务系统：伊图里河电务段（1998年并入海拉尔电务段）。

车辆系统：伊图里河车辆段（1998年并入齐齐哈尔南车辆段（今齐齐哈尔车辆段））。

房产建筑系统：根河房产建筑段、伊图里河南房产建筑段、伊图里河北房产建筑段、乌尔旗汗房产建筑段、图里河房产建筑段。1998年中国铁路哈尔滨局集团有限公司进行生产力布局调整时，将以上5个房产建筑段整合为伊图里河镇房产建筑段。

随着国铁集团渐渐开始了改革的步伐。1998年铁道部对全国15个铁路局下设的铁路分局进行试行改革，使得有着33年历史的伊图里河铁路分局成为了试点单位。哈尔滨铁路局于1998年宣布，将伊图里河铁路分局撤销编制，并入海拉尔铁路分局，在原伊图里河铁路分局处设置哈尔滨铁路局海拉尔铁路分局伊图里河铁路地区办事处，监督原分局管内各生产单位的运营。同时，将与伊图里河铁路分局相邻的原加格达奇区铁路分局撤销，并入齐齐哈尔市铁路分局。将原伊图里河镇铁路分局管内的伊加铁路划归齐齐哈尔铁路分局管辖。

牙林铁路曾是缔造经济强国的资源输出大动脉，它担负着全国24个省、市、自治区及13个部委所需木材和沿线各族人民生产、生活物资及外出旅游的运输任务，对林区的生产发展、市场繁荣、经济建设具有举足轻重的作用。

牙林铁路（牙克石市——满归）中线各车站：

牙克石站（二等站）、汇流河站、护林站、牧原站、煤田站、乌尔旗汗站（三等站）、岩山站、原林站、库都尔站、诺敏河站、新帐房站、岭南站、岭顶站、岭北站、西尼气站、图里河站（三等站）、道木达站、伊图里河站（二等站）、哈达站、根河站（三等站）、朝中站、朝查站、朝原站、静岭站、金林站、达赖沟站、金河站、嘎拉牙站、牛耳河站、阿龙山站、塔朗空站、阿乌尼站、满归站。

牙林铁路中线原为中国铁路哈尔滨局集团有限公司伊图里河镇铁路分局伊图里河车务段管辖，于1998年正式移交哈尔滨铁路局海拉尔区车务段管辖。

牙林铁路西线沿线（朝中——内蒙古莫尔道嘎国家森林公园）各车站：

朝中站、冷不露站、丰岭站、得耳布尔站、上游岭站、潮莫站、莫尔道嘎站。

朝乌铁路原为哈尔滨铁路局伊图里河铁路分局伊图里河车务段管辖，于1998年正式移交哈尔滨铁路局海拉尔车务段管辖。

伊加铁路沿线（伊图里河——加格达奇区）各车站：

伊图里河站（二等站）、大其拉哈站、喀喇其站、库布春站、银阿站、克一河站、莫冷格站、索图罕站、甘河站、吉文站、铁古牙站、布苏里站、阿里河站（鄂伦春自治旗）、齐奇岭站、加格达奇站（一等站）。

伊加铁路原为中国铁路哈尔滨局集团有限公司伊图里河镇铁路分局伊图里河车务段管辖，于1998年正式移交哈尔滨铁路局加格达奇车务段管理。