A Bélgica esteve fortemente envolvida no desenvolvimento inicial do transporte ferroviário. A Bélgica foi o segundo país da Europa, depois da Grã-Bretanha, a inaugurar uma ferrovia e produzir locomotivas. A primeira linha, entre as cidades de Bruxelas e Mechelen, foi inaugurada em 1835. A Bélgica foi o primeiro estado da Europa a criar uma rede ferroviária nacional e o primeiro a possuir um sistema ferroviário nacionalizado. A rede expandiu-se rapidamente à medida que a Bélgica se industrializava e, no início do século XX, estava cada vez mais sob controle estatal. As ferrovias nacionalizadas, sob a organização guarda-chuva Companhia Nacional de Ferrovias da Bélgica (NMBS/SNCB), mantiveram seu monopólio até a liberalização nos anos 2000.
Tentativas de construir ferrovias na Bélgica precederam significativamente o estabelecimento da primeira linha. Em 1829, o industrialista britânico-belga John Cockerill tentou obter uma concessão do rei holandês Guilherme I para construir uma linha ferroviária de Bruxelas a Antuérpia, sem sucesso. Pouco depois da independência da Bélgica dos Países Baixos, após a Revolução Belga de 1830, abriu-se um debate sobre a conveniência de estabelecer linhas ferroviárias públicas usando as locomotivas a vapor recentemente desenvolvidas na Inglaterra, onde a Stockton and Darlington Railway havia sido concluída em 1825.
Após a Revolução Belga de 1830, quando a Bélgica se separou dos Países Baixos, a Bélgica tornou-se um local-chave para o desenvolvimento ferroviário. Em 1831, uma proposta para construir uma ferrovia entre Antuérpia e Colônia (na vizinha Prússia), que ligaria os vales industrializados do Ruhr e do Meuse aos portos do Escalda, foi considerada pela Câmara dos Representantes, mas acabou sendo rejeitada. Em agosto de 1831, no entanto, o governo lançou um levantamento em grande escala (sob a supervisão de Pierre Simons e Gustave de Ridder) de potenciais locais para ferrovias que, esperava-se, ajudariam a regenerar a economia belga. Particularmente em círculos liberais, sentia-se que as ferrovias não serviriam apenas a uma função econômica, mas também eram parte necessária da formação da identidade nacional belga.
Redes ferroviárias e ferrovias
Diferentemente do Reino Unido, onde as primeiras ferrovias haviam sido desenvolvidas pelo setor privado, o estado tomou a iniciativa no desenvolvimento das ferrovias na Bélgica, em parte por medo de que grandes bancos, como a Société Générale de Belgique, pudessem desenvolver um monopólio na indústria. Considerando que as ferrovias seriam um importante recurso econômico e que uma rede nacional completa seria necessária, o governo belga foi incomum na época por planejar uma rede nacional antecipadamente, antes que qualquer uma fosse construída.
No início, apenas uma linha foi estudada (a linha entre Antuérpia e a fronteira prussiana). No entanto, o projeto evoluiu rapidamente:
Em vez de uma linha direta, a linha Antuérpia - Colônia foi redirecionada através de Mechelen (onde uma pequena linha secundária para Bruxelas poderia ser construída), Leuven, Liège e Verviers. Este itinerário era mais longo e mais complicado, mas seria mais lucrativo e geraria mais tráfego;
Outra linha, partindo de Mechelen, alcançaria Dendermonde, Ghent, Bruges e Ostend, garantindo um acesso seguro ao mar (uma vez que os holandeses eram capazes de bloquear o Escalda, cortando Antuérpia do mar);
Uma linha em direção ao sul ligaria Bruxelas e Mons, uma cidade industrial no coração do Sillon industriel, antes de cruzar a fronteira francesa (perto de Quiévrain), onde uma linha de conexão poderia alcançar Valenciennes, no norte da França.
Em 1834, o governo belga aprovou um plano para construir uma ferrovia entre Mons e o porto de Antuérpia via Bruxelas, ao custo de 150 milhões de francos belgas. O primeiro trecho da rede ferroviária belga, entre o norte de Bruxelas e Mechelen, foi concluído em 1835 e foi a primeira ferrovia a vapor de passageiros na Europa continental. A linha entre Liège e Ostend significava que o país tinha uma rede ferroviária completa planejada quase desde o início. Em 1836, a linha para Antuérpia havia sido concluída e, em 1843, as duas linhas principais (que formavam uma cruz aproximada norte-sul/leste-oeste) haviam sido finalizadas enquanto duas outras linhas principais (Ghent - Kortrijk - Mouscron - Tournai (com uma linha internacional ligando Mouscron a Lille) - Braine-le-Comte (na linha Bruxelas - Mons) - Manage (perto de La Louvière) - Charleroi - Namur) foram adicionadas a esta rede e concluídas até 1843. Em 1843, cada capital provincial (exceto Arlon e Hasselt) tinha uma estação ferroviária.
As primeiras ferrovias belgas foram fortemente influenciadas por projetos britânicos, e a tecnologia e os engenheiros britânicos foram extremamente importantes. O engenheiro George Stephenson viajou no primeiro trem entre Bruxelas e Mechelen em 1835, e sua empresa forneceu as três primeiras locomotivas (baseadas no design Rocket) usadas na linha. A rápida expansão das ferrovias belgas na década de 1830 foi um dos fatores que permitiram à Bélgica se recuperar de uma recessão econômica que havia experimentado desde a revolução e serviu como uma importante força na Revolução Industrial belga.
Na França e na Alemanha, empresas privadas rapidamente construíram conexões para as linhas internacionais belgas, conectando as cidades de Lille, Valenciennes (na França), Colônia e Aachen (na Prússia) à rede belga entre 1842 e 1843.
Apesar do fato de que muito poucas linhas (47,7 km) foram construídas pelas Ferrovias do Estado Belga entre 1845 e 1870, o desenvolvimento subsequente da rede ferroviária foi amplamente organizado pelo estado, em vez de por empresas privadas. Várias linhas foram construídas por empresas privadas, notavelmente a linha de Namur a Liège, construída em 1851, em um arrendamento de noventa anos que as devolveria ao governo após o período expirar. Muitas das linhas principais eram operadas pelas Ferrovias do Estado Belga. Em dez anos após sua primeira ferrovia, a Bélgica tinha mais de 560 quilômetros (350 mi) de linhas ferroviárias, 80 estações, 143 locomotivas e 25.000 peças de material rodante. A primeira linha de telégrafo elétrico da Bélgica foi instalada em 1846 ao longo da ferrovia Bruxelas-Antuérpia. Diferentemente dos canais, que tornavam o comércio interno muito mais fácil do que o internacional, as ferrovias também impulsionaram as empresas belgas a exportar seus produtos para o exterior. O sucesso das ferrovias intensificou tanto a industrialização belga quanto consolidou a posição de Antuérpia como um dos principais portos da Europa.
Propriedade, nacionalização e eletrificação
O governo belga resistiu às tentativas de empresas estrangeiras de comprar ativos ferroviários na Bélgica. No inverno de 1868, em um contexto de ameaças francesas à Bélgica e Luxemburgo sob o governo de Napoleão III, a francesa Compagnie des chemins de fer de l'Est tentou comprar numerosas linhas ferroviárias situadas no sul e leste da Bélgica, nas províncias de Liège, Limburg e Luxemburgo. O estado belga, sob o comando de Leopoldo II, sentiu que a aquisição representava uma ameaça militar e política e interveio para impedir a venda em 1869. Uma intervenção diplomática britânica fez Napoleão recuar, encerrando assim esta Crise Ferroviária Belga.
Em 1870, o estado belga possuía 863 quilômetros (536 mi) de linhas ferroviárias, enquanto as empresas privadas possuíam 2 231 quilômetros. De 1870 a 1882, as ferrovias foram gradualmente nacionalizadas. Em 1912, 5 000 quilômetros eram propriedade do estado, em comparação com 300 quilômetros (190 mi) de linhas privadas. A nacionalização completa foi considerada na época, mas não foi promulgada até 1926, quando a Companhia Nacional de Ferrovias da Bélgica (SNCB-NMBS) foi iniciada, substituindo os anteriores Chemins de fer de l'État belge. Em 1958, a rede era completamente propriedade do estado.
A SNCB-NMBS introduziu pela primeira vez a eletrificação na linha de 44 quilômetros (27 mi) da Bruxelas-Norte à Antuérpia-Central em maio de 1935. O sistema adotado foi o 3 kV DC.