12306网站于2010年1月30日（2010年春运首日）开通并进行了试运行。用户在该网站可查询列车时刻、票价、余票、代售点、正晚点等信息。售票系统在北京时间每天23:00至次日7:00进入维护，期间不提供服务。
2011年1月19日（2011年春运首日），中华人民共和国18个铁路局（公司）所在地也分别成立了铁路客户服务中心，并公布了。情话99句
2013年11月20日，12306新增支付宝支付通道。
2013年12月6日，改版后的12306网站上线。新版网站增加了自动查询、自动提交订单、有票提醒等功能，但是并未增加之前流传的自主选座等功能。
2013年12月8日，12306手机客户端正式开放下载。
2014年7月10日，昆明铁路局试行网购车票快递服务。旅客使用二代居民身份证在网站购票且不晚于列车开车前36小时的，可自愿选择办理车票快递服务。 服务区域内暂定每件收费17元，在网购车票时与票款一并支付，每件不超过5张车票，且限一个地址。车票送达时，收件人凭乘车人的二代居民身份证原件（可自动识读）接收车票。
2014年12月1日起，铁路互联网售票、电话订票的预售期由20天延长至60天。
2015年1月16日，阿里云方面证实，12306网站75%的余票查询系统已经迁移至阿里云计算平台上。12306网站是铁路总公司火车票网上订票唯一，可以提供购票、退票、余票查询、列车时刻表查询等。
校园不文明现象2015年3月16日，12306在登录界面推出了选取图片验证码全新的验证方式。
法学是学什么的2015年5月6日起，12306网站及“铁路12306”手机购票客户端的购票、退票和改签时间由不晚于列车开车前2小时调整为30分钟（即只要不晚于所需乘坐列车开车前30分钟，旅客均可通过12306网站和手机客户端办理购票、退票和改签业务）。同时，为了不影响其他旅客购票，列车开车前2小时内所购车票请于10分钟内完成支付。
1.5匹空调一个小时多少度电从2015年5月12日起，乘客通过12306网站和手机客户端购票，需在席位锁定后30分钟内支付票款。而在之前这一时间期限为45分钟。
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为维护公平的购票秩序，最大限度用好宝贵的铁路客票资源，自2015年6月10日起，铁路部门将对车票改签措施作出进一步的调整完善，对开车前48小时～15天内，改签或变更到
站至距开车15天以上其他列车车票，又在距开车15天前退票的，核收5%退票费。
为满足旅客变更行程的需求，自2015年6月10日起，铁路部门将推出“变更到站”服务措施：旅客购票后，如需调整行程，变更新的目的地，在车票预售期内、开车前48小时以上，到车站售票窗口或12306网站变更新的到站即可，无需将原车票退票后再另购新车票。抖森霉霉
按照原铁路车票改签规定，旅客购票后只能变更乘车日期、车次、席位，不能变更到站；如需变更到站，须先退旧票，再买新票。
变更到站的服务将不收取任何手续费。旅客需在原车票开车前48小时以上，任意选择有余票的列车。已取得纸质车票的，可以在车站指定售票窗口办理；未换取纸质车票的，可以在12306网站办理。“变更到站”只可办理一次。对已经改签车票、团体票及通票暂不提供此项服务。如果新车票票价高于原车票，只需补足车票差价，不需要支付原车票退票费。如果新车票票价低于原车票，只需支付差额部分的退票费。