吳淞鐵路很快就被拆除了，清朝大臣們關於鐵路的爭論還在長久地進行著，而且隨著中外形勢的變化日趨激烈。
一開始爭論的焦點，是在中國要不要修鐵路，修鐵路有哪些利弊。1880年12月3日，曾任直隸提督的劉銘傳（後為首任台灣巡撫）上奏《籌造鐵路折》，認為「鐵路之利，於漕務、賑務、商務、礦務、釐捐、行旅者，不可殫述，而於用兵尤不可緩。中國幅員遼闊，北邊綿亘萬里，毗連俄界；通商各海口，又與各國共之。畫疆而守，則防不勝防，馳逐往來，則鞭長莫及。惟鐵路一開，則東西南北呼吸相通，視敵所趨，相機策應。雖萬里之遙，數日可至，百萬之眾，一呼而集」。這是從國防的角度闡述修建鐵路的重要性。保守派則認為中國不能造鐵路，原因有幾個方面：首先是沒有錢；其次是鐵路不能發展經濟，只是轉移財富；第三，鐵路會造成民風頹廢，惰游盛行，競相奢侈。
在曠日持久的爭論中，1881年建成了唐（山）胥（各庄）鐵路，這是中國人自己修建的第一條鐵路，目的是為了解決輪船招商局和北洋艦隊的用煤問題，將開平礦務局的煤，通過鐵路運到胥各庄，然後通過運河運到塘沽。因為唐山靠近東陵，清政府一開始以火車賓士會「震動陵寢」而堅決反對。在洋務派大臣李鴻章的授意下，輪船招商局總辦唐廷樞提出了一個折衷的方案：這條鐵路不用機車，改用以驢馬為動力進行拖載，清政府才同意修建。因此，唐胥鐵路在當時被人稱為「馬車鐵道」。1882年，清政府才同意以蒸汽機車牽引。由中國人自己製造的輕型蒸汽機車這時也已完成，中國成為世界上第56個擁有鐵路的國家。
此後，洋務派與保守派爭論的重點，從中國要不要修建鐵路，逐漸深入到要在哪裡建鐵路，是在邊疆，還是內地。大權在握的慈禧太后，對此事一直猶豫不決，沒有明確表態。
洋務派代表李鴻章在利用一切機會，向光緒帝和慈禧太后進行鐵路知識的啟蒙，以爭取這兩位當權者的支持。
清光緒十一年（1885年）的一天，莊嚴巍峨的北京紫禁城裡，一群人正興緻勃勃地觀看著一套玩具在運轉。觀看的人群中，有大清國皇上光緒帝，有掌握國家實權的慈禧太后，還有一批皇族大臣。那些玩具，原來是一整套鐵路模型，包括幹線、側慈禧線、轉轍器、轉檯、客車、機車和煤水車，與真的一模一樣，也能開動運轉起來。這是一位美國商人送給李鴻章的禮物，李鴻章在天津一看，感覺不錯，就把模型帶到北京，先是向光緒帝的父親——醇親王奕譞演示了一遍。奕譞感覺很新鮮，就把模型送進皇宮，供光緒和慈禧太后觀看。
兩年後的1887年，李鴻章和奕譞（時任總理海軍衙門事務大臣）抓住了一個非常有利的機會以爭取慈禧對修建鐵路的支持：整修三海（北海、中海、南海）的同時，在西苑修建了一條鐵路。這條鐵路南起中南海紫光閣旁的儀鸞殿瀛秀園門外，向北經福華門，沿北海西岸北行，至極樂世界轉彎向東，又從龍澤亭轉向北行，終點在鏡清齋前的碼頭。鐵路全長472丈，約合1510米。鐵路經過的福華門內、福華門外至陽澤門前、闡福寺前的神路三處，因是交通要道，為了方便日常車馬通行，就設計了「活按」鐵路，也就是火車通行前現時安裝鐵軌，火車通過後將鐵軌移走。史稱這條鐵路為西苑鐵路、紫光閣鐵路。整條路線的所有裝備是從法國進口的，有1台機車、6節客車，客車內部為面對面兩排位置，能乘28人，可見是窄軌火車。西苑鐵路的工程報價為白銀6000兩，動用的是海軍經費。實際造價遠遠大於這個數字，承辦商法國新盛公司和銀行大約賠貼了4萬餘金，也算是一筆不小的「廣告費」。
光緒十四年（1888年）冬，西苑鐵路建成通車，慈禧極為高興。奕譞邀請了以慶親王為首的一批皇室貴族前來參觀，使清朝當權者親眼看到了火車的優越性。當時，慈禧太后已經宣告歸政，移駐西苑，以勤政殿為議政處，以儀鸞殿為寢宮，將北海的鏡清齋作為臨幸的別墅。慈禧上午從儀鸞殿到勤政殿上朝，散朝後，與光緒皇帝和王公近臣乘火車到鏡清齋用膳。由於是御用火車，裝飾得極為華麗：「坐車六輛內，上等極好車一輛，上等坐車二輛，陳設華美，製作精工；中等坐車二輛，行李車一輛，亦俱材質光潔。」車窗上掛的都是上等絲綢窗帷，慈禧和光緒乘坐的客車用的是皇帝專用的黃綢，其他王公貴族用的是紅綢和藍綢。
經過李鴻章等洋務派的努力，清廷在1889年5月5日發布上諭，以鐵路為自強要策，「但冀有益於國，無損於民，定一至當不易之策，即可毅然興辦，毋庸築室道謀」。終於同意興辦鐵路。
慈禧是一個迷信的人。西苑鐵路開工前，有風水先生專門查看地形，確定各個地點的開工吉日。相傳，慈禧深信蒸汽機車工作時的震動聲是不祥之聲，會引來神靈的懲罰，會破壞皇城的氣脈。通車後不久，就下令將機車扔在一邊，每當行車時，在客車四周拴上繩索，由太監拉著前行。保守派人物、光緒皇帝的師傅翁同龢在日記中寫道：「火輪馳騖於昆湖，鐵軌縱橫於西苑，電燈照耀于禁林……歷觀時局，憂心忡忡。忝為大臣，能無愧恨？」比起吳淞鐵路來，西苑鐵路的壽命算是很長了，前後共運行了12年。光緒二十六年（1900年），八國聯軍侵佔北京，慈禧太后與光緒皇帝倉皇西逃。主人西逃，這條皇家鐵路也就失去了往日的輝煌，任由列強士兵任意破壞。一直到光緒三十四年（1908年）慈禧死去，再也沒有修復。
聰明而又迷信的慈禧也許沒有預料到，在她死後三年，清王朝就被革命黨人推翻，而其導火索恰恰與鐵路有關——四川等地轟轟烈烈展開的保路運動。
1911年5月9日，清政府頒布了一個上諭，規定將各省商辦鐵路收歸國有，實行鐵路國有政策：「中國幅員廣闊，邊疆遼遠，袤延數萬里，程途動需數閱月之久，朝廷每念邊防，輒勞宵旰。欲資控御，惟有造鐵路之一策。……熟籌再四，國家必得有縱橫四境諸大幹路，方足以資行政而握中央之樞紐。從前規畫未善，並無一定辦法，以致全國路政，錯亂紛歧，不分枝幹，不量民力，一紙呈請，輒行批准商辦。……所有宣統三年以前，各省分設公司、集股商辦之幹路，延誤已久，應即由國家收回，趕緊興築。」這個政策表面上看起來是為了加快各地的修路速度，實際上暗含著打擊、壓制正在蓬勃興起的中國資產階級的目的。當時，各省的商辦鐵路公司是惟一能與國家資本和外國資本相抗衡的私人資本，也是實力最強的民間資本。5月20日，郵傳部大臣盛宣懷在北京與英、法、德、美四國銀行團代表訂立《湖北、湖南兩省境內粵漢鐵路、湖北境內川漢鐵路借款合同》，將從資本家手中奪得的權利轉手獻給了外國人。消息傳開，湖南、湖北、廣東、四川四省先後形成了聲勢浩大的保路運動。四川省的保路運動尤為波瀾壯闊，各地知府、知縣及省城的中下級官吏130餘人也加入進來，於9月2日聯名具奏內閣，支持保路運動。清政府面對這個局面，極為恐慌，次日即派兩江總督、粵漢川漢兩路督辦大臣端方前往四川查辦鐵路事宜，並指令四川總督趙爾豐嚴加鎮壓。在清政府全力應付四川保路運動時，湖北新軍中的文學社和共進會等革命團體乘機發動武昌起義，揭開了辛亥革命轟轟烈烈的一幕。孫中山先生認為：「若沒有四川的保路同志會的起義，武昌革命或者還要遲一年半載的。」