В Российской империи первая железная дорога длиной 24 версты (почти 26 км), между Санкт-Петербургом и Царским Селом, начала функционировать в 1838 году, в царствование Николая I. В том же году Почтовый департамент, оценив стал использовать его для перевозки почты, для чего 13 ноября заключил соглашение с частным Обществом Царскосельской дороги. Согласно этому соглашению, Почтовый департамент выплачивал Обществу 600 рублей в год за перевозку почты (три раза в день). При этом за «дозволение выставлять» почтовые ящики на станциях железной дороги предусматривалась особая плата.
В 1847 году, с увеличением потока писем, пересылка почтовых отправлениий по Царскосельской железной дороге стала осуществляться до шести раз в день в летние месяцы и до четырёх раз осенью. В связи с этим Почтовый департамент принялся доплачивать Обществу 80 рублей серебром в год.
В 1851 году начала действовать Николаевская железная дорога, которую Почтовый департамент стал использовать для скорейшей перевозки почты между Санкт-Петербургом и Москвой. Для этой цели было разработано специальное положение, закреплённое царским указом, в котором расписывались порядок и условия перевозки по железной дороге почтовой корреспонденции, почтовых карет и бриков, тюков и других посылок. Письма и бандероли перевозились в почтовых вагонах в составе пассажирских и почтовых поездов. Почтовый груз весом до 5 пудов (почти 82 кг) отправлялся в багажном вагоне. Почтовые кареты и брики везли в товарных поездах, но при необходимости платформы с каретами цеплялись в хвосте пассажирских поездов.
Простые письма, направлявшиеся между столицами, передавались с почтамтов и городских отделений непосредственно в почтовые вагоны. К ним добавлялась корреспонденция, собранная в пути следования. Эта почта сортировалась в почтовых вагонах, на ходу поезда, и по прибытии в определённый населённый пункт, пересылалась сразу по указанным адресам. Таким образом, доставка писем стала намного быстрей: например, послания из Петербурга в Москву достигали получателей за 24 часа, тогда как ранее для этого требовалось 3,5—4 суток пути почтовыми каретами.В 1857 году в России вступил в силу новый Почтовый устав, согласно которому железнодорожное ведомство обязывалось бесплатно переправлять почту в любом пассажирском поезде. 8 мая 1863 года вышло распоряжение Главного управления почт, в соответствии с которым даже на тех вокзалах и станциях, где не было почтового отделения, были установлены почтовые ящики для сбора корреспонденции.
С 1868 по 1874 год перевозку почты организовали на 35 российских железнодорожных линиях, включая и Сибирский железнодорожный путь. В 1869 году в связи с ростом объёмов перевозки почты было сформировано специальное Управление перевозки почт по железным дорогам. Тогда же были введены железнодорожные почтовые штемпели.
С 1863 года специальный комитет при Главном управлении путей сообщения Российской империи приступил к составлению общего Положения о перевозке почт по железной дороге. После рассмотрения этого вопроса в течение нескольких лет в министерствах внутренних дел и путей сообщения, а также на общем собрании Государственного совета, 9 января 1871 года был принят устав железнодорожной почты. В этом документе, в частности, предписывалось:
Если почтовое ведомство найдёт нужным учредить на некоторых станциях железной дороги почтовые отделения или кладовые для хранения корреспонденции, то железная дорога обязана отводить помещения бесплатно в самом здании станции…
Железная дорога обязана в каждом постоянном поезде, перевозящем пассажиров, давать бесплатно отдельные помещения в пассажирском вагоне до трёх сажень по длине онаго для перевозки почты и сопровождающих её чинов…
Расписания движения пассажирских поездов, с которыми перевозится почта, должны быть согласованы с потребностями Почтового управления…
Если потребуется отправлять почту в отдельных почтовых вагонах, то движение таких почтовых вагонов производится бесплатно, равно смазка, ремонт и содержание почтовых вагонов (кроме внутреннего устройства и меблировки) производится попечением и на счёт железной дороги…
Почтовое ведомство имеет право на почтовый ящик для каждой станции. Наблюдение за их целостью лежит на железной дороге. На станциях, где нет почтовым чинов, раздача писем производится агентами железной дороги с предоставлением им права взимать по 3 копейки с письма. Казённая корреспонденция, газеты выдаются бесплатно…
Этими же правилами вводился запрет управлению железных дорог предоставлять услуги по приёму и пересылке денег, процентных бумаг, бандеролей и посылок. В целом, почтовая администрация получила существенные привилегии в деле перевозки почт железнодорожным транспортом. Льготы по пересылке почтовых отправлений вводились на Николаевской, Варшавской, Нижегородской и Рижско-Двинской железных дорогах.
Развитие железнодорожной почты потребовало учреждения новых должностей — разъездных чиновников для сопровождения корреспонденции в почтовых вагонах и разъездных почтальонов, которые были приписаны к Управлению перевозки почт по железным дорогам. Почтовые вагоны полагались во всех пассажирских поездах, поэтому их также называли почтовыми и на каждой станции осуществлялся почтовый обмен. Почтовая корреспонденция перевозилась также скорыми и курьерскими поездами, при этом багажные вагоны этих составов были снабжены почтовыми ящиками.
24 июня 1900 года были утверждены правила о привлечении всех железнодорожных станций к производству почтовых операций. Согласно статистике, в 1903 году в Российской империи (включая Финляндию) насчитывалось 4408 железнодорожных почтовых учреждений, в том числе:
- с приёмом и выдачей телеграфной и почтовой корреспонденции всякого рода — 211,
- с приёмом и выдачей телеграфной и выдачей простой почтовой корреспонденции — 3307,
- с выдачей простой почтовой корреспонденции — 890.
В том же году общая длина железнодорожных путей насчитывала 59 632 вёрст, или 63 615 километров, по которым почтой было пройдено 67 799 тысяч вёрст, или 72,3 млн километров.
В Москве в 1901 году стали использовать особые почтовые ящики оранжевого цвета. Опущенная в них корреспонденция в тот же день отправлялась поездом.
Однако железнодорожная почта всё ещё не могла покрыть растущих потребностей страны ввиду сравнительно слабо развитой сети железных дорог. Общая протяженность железнодорожных путей в 1913 году по-прежнему была немногим более 60 тысяч километров, пробег железнодорожного почтового транспорта — только 38 млн километров, и письма в места, удалённые от железных дорог, доставлялись месяцами.