將在軌排組裝基地組裝的軌排（一根鋼軌長度）鋪設于道床上。整個鋪設工作由軌排的組裝、運送和鋪設，以及道碴的運送和鋪設等環節組成。
軌排組裝 組裝軌排的基地盡量設在鋪軌起點站附近。在有兩個或多個接軌點時，根據需要可同時設置幾個基地，以進行多頭鋪軌。鋪軌基地主要由軌排組裝流水線(圖1軌排組裝流水線)，軌料存放區和卸料線,軌排存放區和裝車線，機車走行線，以及與上述各部分有關的作業機具和設備等組成。
軌排運輸 在鋪設過程中軌排束必須從軌排運輸列車逐漸向鋪軌機移動、以不斷向鋪軌機供應軌排。為適應這一需要,必須用裝有滾輪的特制平車(圖2 裝有滾輪的特制平車)。鐵路新線很長時,軌排的運距很遠。為節省滾輪平車，可僅在靠近鋪軌前方的一段距離內才使用這種特制平車，而在大部分運程中則用普通平車。采用這種措施時，必須設置把軌排束從普通平車倒裝到滾輪平車的換裝站，也可不設換裝站而把基地前移或在鋪軌機后部使用龍門架倒裝。
軌排鋪設 軌排重量較大，必須用鋪軌機吊鋪。鋪軌機的類型很多，但作業相似，新線鋪軌都是借助于這類機械的起重和移送裝置，把軌排從鋪軌機后的軌排車上（或從已把軌排滑入的鋪軌機內）起吊，移送到前懸臂下，下落就位，連接到已鋪好的軌排上。每鋪完一節軌排，鋪軌機就前移一節距離，如此循環前進。美、英等國常在鋪設新線時，先使用木枕和輕軌的軌排，然后再換鋪鋼筋混凝土枕和重型鋼軌。換鋪工程中采用鋪軌列車，連續完成從拆除、收集舊軌到換鋪新軌等作業。
  在少量新線鋪軌工程或既有線換軌工程中，也可使用龍門架鋪軌機，它是把龍門架和平板車組合在一起工作的簡易裝置。龍門架行駛于臨時鋪設在路肩上的輕型小軌道上，用來鋪設裝載在平板車上的軌排（軌排平板車從附近小型基地用軌道車推送到龍門架后端）。每鋪設一段,小軌道就用人力向前移一段距離,交替前進。這種鋪設方法設備簡單，使用方便，但效率較低。
  道碴鋪設 軌排本應鋪設在預先鋪好并經夯實的道床上，但是由于每公里鐵路的道碴需要量大（每公里達2000米3 左右）,必須使用鐵路本身運送，方能降低運費和縮短工期。因此，一般都是先用其他運輸工具，只鋪數量較少的底層（甚至只是軌條下兩條碴帶），在鋪軌后再盡速利用列車補齊全部道碴。
  鋪碴工作包括運碴、卸碴、布碴、起道、撥道、搗固、道床整形等多項作業。其中運、卸碴作業多用專用自動卸碴車進行。其余作業，各國多采用具有綜合工作性能的鋪碴機施工。中國還沒有定型的鋪碴機械，但設計、試制、試用的機型已不少。在中國，鋪碴工程主要還是應用各種養路機械，例如起道機、道碴整形機、搗固機等（見軌道養護）分別進行。
  鋪軌工程在鐵路新線建設的施工總體組織中具有十分重要的位置。新線一經鋪軌，就能利用列車在施工過程中負擔大部分工程運輸，也能很快開辦臨時客貨運業務，為加速施工和盡早促進沿線地區經濟開發創造了有利條件。鋪軌工期的安排，又是決定新線所有其他基本工程項目工期的依據。