Композиционно произведение делится на четыре части. Оно написано четырехстопным дактилем, катренами, рифмовка – перекрестная. Поэт использует различные средства художественной выразительности: эпитеты («ядреный воздух» , «в пору прекрасную») , метафору («Вынесет все – и широкую, ясную Грудью дорогу проложит себе…») , сравнение («Лед неокрепший на речке студеной Словно как тающий сахар лежит») , анафору («Едет подрядчик по линии в праздник, Едет работы свои посмотреть») , инверсию «Эту привычку к труду благородную») . Исследователи отмечали многообразие лирических интонаций (повествовательную, разговорную, декламационную) в стихотворении. Однако все они окрашены песенной тональностью. Сцена с изображением мертвецов приближает «Железную дорогу» к балладному жанру. Первая часть напоминает нам пейзажную миниатюру. Словарь и синтаксис произведения нейтральны. Анализируя фонетический строй произведения, отметим наличие аллитерации («Листья поблекнуть еще не успели» ) и ассонанса («Всюду родимую Русь узнаю…»).