Основними завданнями Укрзалізниці є:
організація злагодженої роботи залізниць і підприємств з метою задоволення потреб суспільного виробництва і населення в перевезеннях;
забезпечення ефективної експлуатації залізничного рухомого складу, його ремонту та оновлення;
розроблення концепцій розвитку залізничного транспорту;
вжиття заходів для забезпечення безпеки функціонування залізничного транспорту, його інфраструктури та надійності його роботи.
Укрзалізниця відповідно до покладених на неї завдань:
здійснює пов’язані з експлуатаційною діяльністю функції щодо:
направлення рухомого складу відповідно до планів перевезень;
розроблення узгодженого графіка руху поїздів і плану їх формування;
формування і реалізації єдиної тарифної та цінової політики на залізничному транспорті;
відкриття єдиного рахунку та організації проведення розрахунків за перевезення вантажів і пасажирів залізницями і використання рухомого складу, а також розподілу між залізницями коштів (зокрема, валютних надходжень), отриманих від перевезень в прямому сполученні (з урахуванням конкретної участі кожної залізниці в цих перевезеннях) ;
розроблення та впровадження нових маршрутів вантажних і пасажирських перевезень у внутрішньому та міжнародному залізничному сполученні;
організації проведення розрахунків із залізницями іноземних держав за міжнародні перевезення;
розроблення технічних вимог до нових видів рухомого складу та обладнання залізничного транспорту, формування замовлень для промисловості і організація контролю за їх виготовленням;
придбання рухомого складу і контейнерів, забезпечення їх капітального . ремонту та модернізації на підприємствах, розташованих як на території України, так і за її межами;
сприяє:
забезпеченню потреб залізничного транспорту у матеріально-технічних та паливно-енергетичних ресурсах;
формуванню ринку транспортних і транспортно-експедиційних послуг, утворенню нових організаційних структур усіх форм власності на залізничному транспорті;
наданню державної підтримки розвитку залізничного транспорту з метою забезпечення його сталої роботи;
здійснює функції з управління майном, що перебуває у загальнодержавній власності та закріплене за підприємствами, в частині:
затвердження статутів (положень) підприємств, контролю дотримання та прийняття рішень у зв'язку з порушенням їх вимог;
укладення і розірвання контрактів з керівниками підприємств ^крім начальників залізниць);
здійснення контролю за ефективністю використання і збереженням закріпленого за підприємствами державного майна;
підготовки разом з місцевими органами державної виконавчої влади та органами місцевого самоврядування пропозицій Мінтрансу щодо розмежування державного майна між загальнодержавною, республіканською (Автономної Республіки Крим) і комунальною власністю;
участі у підготовці міжнародних договорів України з питань загальнодержавної власності;
розробляє та погоджує в установленому порядку умови перевезень експортних, імпортних і транзитних вантажів;
розробляє плани перевезення вантажів залізничним транспортом у прямому, змішаному і міжнародному сполученні, представляє інтереси залізниць під час погодження цих планів у відповідних органах;
здійснює реалізацію єдиної інвестиційної політики, координує планування розвитку залізниць та підприємств;
забезпечує розвиток ремонтної бази залізничного транспорту, розроблення і впровадження в практику сучасних засобів автоматики, телемеханіки, зв'язку, енергетики, обчислювальної техніки;
вживає заходів для забезпечення безпеки руху поїздів, розслідує причини аварій, розробляє норми безпеки руху відповідно до вимог міжнародних стандартів і законодавства України;
організує роботу з підготовки, перепідготовки та підвищення кваліфікації кадрів;
представляє інтереси залізничного транспорту України у міжнародних організаціях і спілках залізничників;
бере участь у підготовці міжнародних угод щодо забезпечення потреб залізничного транспорту України у матеріально-технічних і паливно-енергетичних ресурсах, а також у підготовці та проведенні міжнародних нарад, конференцій, інших форумів з питань, пов'язаних з діяльністю залізниць;
здійснює заходи, спрямовані на створення безпечних умов праці, соціальний захист працівників залізничного транспорту, впровадження єдиної системи оплати їхньої праці, поліпшення житлових і культурно-побутових умов;
формує галузеві програми наукових, проектних і проектно-конструкторських розробок, координує їх виконання, сприяє впровадженню в практику досягнень науки і техніки, нових технологій та передового досвіду;
приймає у встановленому порядку рішення про закріплення транспортних засобів та їх передачу однією залізницею або підприємством іншим залізницям та підприємствам, що належать до сфери управління Укрзалізниці;
розробляє та здійснює заходи, спрямовані на зменшення шкідливого впливу залізничного транспорту на навколишнє природне середовище, контролює додержання вимог національних і міжнародних документів з цих питань;
визначає категорії працівників залізничного транспорту, яким надано право на ношення форменого одягу, встановлює формені знаки відмінності;
розробляє і здійснює заходи стосовно захисту державної, службової та комерційної таємниці;
організовує роботу, пов'язану із забезпеченням мобілізаційної готовності і цивільної оборони підприємств залізничного транспорту, їх підготовкою до роботи в умовах особливого періоду, а також до дій у разі виникнення надзвичайних ситуацій та ліквідації їх наслідків.