Богатства Туркестанского края можно было вывозить лишь при хорошо развитой транспортной системе. По караванным дорогам везти миллионы кип хлопка было трудно и дорого. Требовались железные дороги. Первая железная дорога (Закаспийская) была построена в Туркестанском крае в 1880 г., связавшая порты Каспийского моря с Кзыл-Арватом (1881 г.). Она имела протяженность в 217 км. В мае 1885 г. завершились работы по строительству железной дороги до Ашхабада. В 1886 г. железная дорога была построена от Ашхабада до Новой Бухары (Каган). В ноябре 1888 г. построен мост через Амударью и по нему прошел первый поезд в Самарканд. В 1898 г. было завершено строительство железной дороги до Андижана и в 1899 г. — до Ташкента. В 1906 г. вступила в строй железная дорога протяженностью более 2 тыс. км. - Оренбург — Ташкент. С 1914 по 1916 гг. была завершена очередная линия железной дороги Наманган-Джалалабад-Фергана-Андижан-Ош, которая вышла к границе с Китаем. В это же время была сооружена железная дорога Самарканд-Бухара-Карши-Термез. Здесь Россия получила доступ к границам Афганистана. Теперь, например, время доставки грузов из Ферганы до Москвы сократилось — от полуторамесяца до четверо суток.

Строительство железных дорог имело двоякое назначение. С одной стороны, они проходили рядом с хлопкосеющими районами, откуда легко было вывозить хлопок. Вывозили также рис, сушеные фрукты, хлопковое масло, полезные ископаемые, цветные металлы, нефть, мазут, керосин, соль, шелк, шерсть и многое другое. С другой стороны, железные дороги имели важное военное назначение. Дорога, проходящая от Красноводска до Андижана, давала возможность быстро перебрасывать войска с одного края страны в другой для подавления восстаний.