为了解决中铁在上海地区没有设二级公司和充实中国航空港建设总公司、中铁港航工程局施工力量严重不足的问题，局总局决定在上海设立二级子公司，中铁上海工程局有限公司正事在这样的背景下成立的。

中铁上海工程局有限公司于2010年12月30日正式挂牌成立，由原中国中铁股份有限公司上海分公司，中铁三局华海公司，中铁四局六公司、中铁四局市政分公司整体重组而成。

2013年12月30日，变更名称为“中铁上海工程局集团有限公司”。