中东铁路于1902年开始试行运输，1903年7月14日转入正式运输营业。1902年至1935年期 间，中东铁路的运输和营业大致可以分为5个阶段。
　　　　第一阶段为1902—1905年，是中东铁路开始营业到日俄战争时期。1902年，中东铁路的 客运收入为2844204卢布，货运收入为4602581卢布，加上其他收入，全年总收入为9670781卢 布。1903年7月开始正式营业，该年的客货运输量比1902年增长了50%。客运收入为4779857卢 布，货运收入为7537579卢布，加上其他收入，全年总收入为15995420卢布。
　　　　在1903年的客运中，沙俄政府向乌苏里地区移民达11441人。中东铁路通车不仅为沙俄政 府向远东地区移民提供了方便，而且也促使大批中国内地的农民移居东北。当年全路共运送 旅客1755000人次。在1903年的货运中，绝大部分是为完善铁路运营修建附属工程所需的建筑 物资，总量达103389900普特①（①1普特＝16．38公斤。）。
　　　　1904年2月10日，日俄战争爆发，中东铁路主要为沙俄军事运输所用。2月14日，沙皇决 定中东铁路从属于军事机关，各种车辆首先运输军队、武器装备、粮食和医疗设备。其次是 为修建军用线路所需的各种建筑材料。私人货物运输须经军事当局批准。随着日俄战争的扩 大，中东铁路干、支线上列车运输能力不断强化。1905年6月中东铁路干线每天对开12次列车 ，南支线实现对开18次列车，创中东铁路交付运营以来最高记录。1904年中东铁路运送军队 1808500人次，而运送旅客只有455000人。1905年运送军队2687400人次，而运普通旅客仅62 0500人。在货运方面，1904年中东铁路运输军用物资54348300普特，军事辅助物资14257940 0普特。尽管中东铁路在日俄战争期间的客货运输几乎呈饱和状态，但由于私人货物运输量大 大减少，加上军事运输的特殊运价，使铁路收入比实际应收额明显减少。1904年，中东铁路 收入23720005卢布，1905年，收入33905903卢布。
　　　　在这个阶段，俄国以发展中东铁路南支线出海运输为目标，对大连这个太平洋沿岸的不 冻港，制订了特定的运则，以吸引东北三省的粮食向大连港输出。运价最低额为每吨公里1． 145戈比①（①1卢布＝100戈比。）。另外还有中俄联运运则，专为促进俄国货物输入东北地 区，其运费比中东铁路本路的还低，每吨公里最低额仅为0．657戈比。
　　　　第二阶段为1906—1913年，是中东铁路通车以来的正常运输时期。日俄战争结束后，根 据日俄两国政府的和约，中东铁路南支线宽城子至大连间割让给日本，其中包括铁路附属企 业，以及大连港等。1906年6月中东铁路恢复了正常客货运输。由于大连港割让给日本，海参 崴港就成了中东铁路唯一出海港口。中东铁路公司经沙俄政府批准，得到海参崴港金角湾码 头的使用权，并在码头附近建造仓库和货物转运站。1906年6月，沙皇下令把乌苏里铁路暂交 给中东铁路公司经营。
　　　　这一阶段，中东铁路的运则是把中东铁路干线与乌苏里铁路连成一体，规定了极低的运 价，促进货物东出海参崴港。1906年中东铁路货运量超过前两年货运量总和，达到41．49万 吨。以后货运量逐年增长，到第一次世界大战前的1911年达到顶点，为122．69万吨。1910年 ，中东铁路与南满铁路实现了联运。但向南输送的货物数量不大。
　　　　从1903年到1913年，中东铁路的营业收支，总趋势是入不敷出，长期亏损。日俄战争时 期军事运输，铁路支出费用庞大，收入甚少。此外中东铁路还要支付沿线的军队、警察、法 庭、监狱、机关、学校、医院、教堂等等名目繁多的特别营业开支。所以是年年亏损，赤字 累计达1亿多卢布。
　　　　第三阶段为1914—1923年，是中东铁路营运状况最不稳定的时期。由于第一次世界大战 、俄国十月革命、国际监管中东铁路等因素，运营条件极其困难。第一次世界大战初期，沙 俄政府将驻中东铁路和远东兵力西调，中东铁路军运大增，货运减少。后期，由于沙俄在欧 洲的港口和航路受阻，与美国和日本之间的进出口物资大部分通过海参崴，中东铁路货运量 又急剧增加，1916年达到这个时期的最高额2086800吨。其中战争所需的过境物资约占总运量 的1／3。十月革命爆发，沙皇统治被推翻，中东铁路一度由在华的白俄分子所把持。不久又 受到国际监管。帝国主义势力利用中东铁路为干涉苏维埃的军事行动服务。与此同时，中东 铁路的中俄工人一次又一次掀起反对沙俄残余势力的斗争，多次造成中东铁路运输瘫痪。19 19年全路货运量下降到1274400吨，过境运输几乎等于零。
　　　　在这个阶段中，中东铁路加紧与南满铁路实行联运。双方召开7次联运会议，调整运价， 平衡运量。这时大连已成为南北满货物运往世界市场的主要口岸。与此相反，海参崴却逐步 失去国际贸易港的地位。中东铁路进出口货物由东线逐步转向了南线。1920年中东铁路出口 货物，后贝加尔方向只有9000吨，经乌苏里铁路赴海参崴方向108000吨，而南线经满铁去大 连港方向却高达844000吨。这一年的货物进口从后贝尔方向只有1000吨，从乌苏里铁路方向 仅为13000吨，而从满铁方向进口量竟达201000吨。
　　　　第四阶段为1924－1931年，是中东铁路运营状况的最佳时期。1924年中苏两国政府签署 协定，确定了中东铁路由中苏两国共管的体制和中东铁路纯商业的性质。由于中苏关系的恢 复和远东地区形势的稳定，中东铁路运营呈现历史最好水平。这个阶段整顿了运则，鼓励长 途和直达运输，逐步恢复经乌苏里铁路从海参崴港的出口量。1924年中东铁路货运量开始突 破300万吨大关。1927年运往乌苏里铁路的出口货物与运往南满铁路的数量几乎持平。1929年 达到559万吨，为1920年的3．6倍。其中增长最多的是本路运输和输出货物。与此同时，中东 铁路客运量也不断增长。1928年达到历史上最高额497．6万人。中东铁路的财政状况也明显 好转，从1924年起逐年有盈余，年收入为37500000卢布。1929年收入为70100000卢布，盈余 达到了28800000卢布。
　　　　1929年“中东路事件”以后，中东铁路的运输和营业状况受到重大影响，客货运量明显 减少。1930年客运量比上年下降了146万人，货运量下降了1388000吨。
　　　　第五阶段为1931—1935年，是中东铁路在日伪的干扰和破坏下，运输和营业状况逐步恶 化的时期。
　　　　1931年“九·一八”事变后，日本加快了夺取中东铁路的步伐。1933年1月，日本钳制中 东铁路全线，使中东铁路处于半瘫痪状态。1934年全路货运量下降到2086845吨，客运量下到 225．2万人。1935年，日本以伪满洲国的名义收买了中东铁路，至此中东铁路运输和营业宣 告结束。