برنامه ریزی و هدایت و طراحی و نظارت بر پروژه های تخصصی در زمینه راه آهن و خطوط ریلی و افزایش توان تحقیقاتی مناسب برای مسائلی که در این زمینه با آنها روبرو می شوند از اهداف تشکیل دوره دکتری مهندسی راه آهن گرایش خطوط راه آهن می باشد. دانشجویان این دوره با گذراندن مباحث پیشرفته در زمینه های مختلف طراحی خطوط راه آهن و انجام پروژه تحقیقاتی در این زمینه، با دریافت مدرک دکترای مهندسی راه آهن گرایش خطوط راه آهن آماده انجام فعالیت های بزرگ تحقیقاتی در مراکز مختلف تحقیقاتی یا تدریس و انجام فعالیت های پژوهشی در دانشگاه ها می شوند.