歷史沿革
2003年，塔城地區開始謀劃修建從克拉瑪依到塔城的鐵路。
2009年，奎北鐵路竣工投運後，塔城地區提出了合資修建鐵路的構想，即鐵路沿途受益地區共同出資，政府與企業共同參與，集多家之力來修建鐵路，54.4億元投資中，自籌30%，貸款70%。
2011年10月，塔城地區啟動克塔合資鐵路前期工作。
2012年5月，國家鐵路主管部門出台《關於鼓勵和引導民間資本投資鐵路的實施意見》，自治區黨委、政府也明確表示支持克塔合資鐵路建設，自治區發改委也計畫將其作為新疆第二個地方鐵路示範工程予以積極支持。
2012年5月，塔城地區聯絡克拉瑪依市和兵團第九師，共同作為項目建設發起人，簽訂《建設克拉瑪依至塔城合資鐵路合作協定》，標誌著克塔鐵路從構想進入實際運作，克拉瑪依市和兵團第九師同意參股克塔合資鐵路建設，並對鐵路建設提供全方位支持。2012年11月28日，新疆克塔鐵路有限責任公司註冊成立，並相繼得到中電投、徐礦、國電等企業的支持。
2012年11月28日，新疆克塔鐵路有限責任公司註冊成立，並相繼得到中電投、徐礦、國電等企業參股。
2013年3月，由新疆鐵道勘察設計院擔任的可研前期工作全面展開，力爭2013年完成所有專題性支撐報告的批准和審查，2014年7月控制性主體工程開工，2016年底完成主體工程建設，並初步具備試運行條件，2017年6月底通過竣工驗收，交付使用。
2013年5月27日，克拉瑪依市、塔城地區與兵團第九師三方共同簽署了《共同推進克塔合資鐵路建設的協定》，計畫在2017年使克塔鐵路建成投運，最終形成新疆通往中亞及歐洲的第三條大通道。
2014年4月，克塔鐵路一期工程開工建設，2017年底建成通車。
2016年，克塔鐵路二期工程開工建設。
工程概況
線路走向
克塔鐵路從奎屯鐵路克拉瑪依市百口泉站接軌，沿克拉瑪依市、百口泉油田向北，經託里縣鐵廠溝鎮、額敏縣，達到終點塔城站。
克塔鐵路西連國家一級口岸巴克圖口岸，通往中亞乃至歐洲，向東經過新疆東部，內蒙古額濟納、包頭等區域。
一期工程
克塔鐵路近日（2014-4-14），全長308公里的新疆克拉瑪依至塔城合資鐵路開工建設 。
4月12日，據《新疆日報》報導，概算總投資52億元的克拉瑪依至塔城合資鐵路正式開工建設，一期工程為百口泉至鐵廠溝段，全長約100公里，總投資13.79億元。建成後，預測近期年運量可達1042萬噸，遠期年運量將突破1500萬噸。此外，國家發改委已將克塔鐵路列為新亞歐大陸橋北線方案(又稱“第三條亞歐大陸橋”)的國內最西段。該條鐵路建成後，將成為國際鐵路幹線的重要組成部分，也成為新疆繼阿拉山口、霍爾果斯之後的第三條通往中亞及歐洲的大通道。
二期工程
連通克拉瑪依、塔城的克塔鐵路項目今年將繼續向塔城延伸。（2016年）3月14日，記者從出席十二屆全國人大四次會議的新疆代表團了解到，克塔鐵路二期工程鐵廠溝鎮至巴克圖段今年（2016年）計畫開建。
據全國人大代表、塔城地委副書記、行署專員沙爾合提·阿汗介紹，目前，克塔鐵路已納入塔城地區“七大戰略性工程”，其中一期工程百口泉至鐵廠溝鎮段已於2014年4月11日開建，今年計畫開建二期工程鐵廠溝鎮至巴克圖段。
建設意義
克塔鐵路項目建成後，預測近期年運量1042萬噸，遠期年運量將突破1500萬噸。
克塔鐵路的建成將成為中國通往中亞及歐洲的第三條鐵路大通道，僅次於歐亞大陸橋和精伊霍鐵路。
克塔鐵路橫穿塔城地區、克拉瑪依市和兵團九師，沿途經過六個工業園區和城市新區，穿越和什托洛蓋煤田和新疆克拉瑪依油田兩大能源基地。鐵路的兩端分別建設有中電投塔城、國電克拉瑪依兩個2×35萬千瓦熱電聯產項目，沿線還將實施一批關係經濟社會發展的重大工程，均涉及大批量燃料用煤和產品運輸。
因此，克塔鐵路被定位為資源性鐵路，煤運通道。塔城地區對克塔鐵路未來的規劃為：近期煤運，中期其他貨運，遠期客運。
塔城地區礦藏種類多、儲量大，在建鐵路穿越區域有煤炭、花崗岩、黃金、銅、鐵礦石等礦產資源。克塔鐵路的建設對當地促進優勢資源開發，提高開發企業效益具有重要意義。
