鐵路運輸學包括多個方面的知識和技能，主要學習鐵路運輸設備、鐵路運輸規章、鐵路運輸組織、鐵路站場及樞紐、鐵路運輸調度指揮和系統分析等基本知識。此外，還包括外語、計算機辦公及繪圖、電工與電子技術等基本技能訓練，以及鐵路行車指揮調度、客運、貨運生產及組織等專業技能訓練。
具體來說，還包括鐵道機車、鐵道車輛、鐵道供電技術、鐵道工程技術、鐵道機械化維修技術、鐵道信號自動控制、鐵道通信與信息化技術、鐵道交通運營管理、鐵路物流管理、鐵路橋梁與隧道工程技術、高速鐵道工程技術、高速鐵路客運乘務、動車組檢修技術等專業課程。
在學習過程中，學生將接受多種實踐性教學環節，如車輛運用與檢修實習、畢業實習、畢業設計、檢測技術專項技能訓練、車輛故障分析與處理專項技能訓練、職業技能鑑定等，以及各校的主要特色課程和實踐環節。通過這些學習和實踐，學生將全面掌握鐵路運輸的基礎知識和專業技能，為未來的鐵路運輸服務提供堅實的基礎。