Первоначально дорога была построена в одной колее; в 1911—1914 годах были проведены работы по сооружению вторых путей, что позволило увеличить пропускную способность Кругобайкалки до 48 пар поездов в сутки.
При этом при строительстве мостов и других инженерных сооружений вместо природного камня активно применялся новый для тех времён материал — железобетон.
В 1947—1949 годах была построена электрифицированная перевальная дорога Иркутск — Большой Луг — Слюдянка, заметно сократившая путь по сравнению с Кругобайкальской веткой. Основной ход Транссибирской магистрали был переведён на новый участок.
В 1950 году началось строительство Иркутской ГЭС. В связи с этим часть Кругобайкальской дороги от Иркутска до посёлка Байкал, проходившая вдоль Ангары, была разобрана в 1956 году и в этом же году затоплена при наполнении Иркутского водохранилища.
В итоге сформировался современный, «тупиковый» маршрут Кругобайкалки (Слюдянка-2 — Култук — Маритуй — Байкал). Магистраль потеряла своё стратегическое значение, количество пар поездов на дороге резко уменьшилось, с тоннелей и мостов была снята охрана.
В настоящее время Кругобайкальской железной дорогой называют ветку длиной 89 км.
На дороге сейчас имеется четыре станции (Култук, Маритуй, Уланово и Байкал) и один разъезд (137 км).
На КБЖД используется 38 тоннелей общей длиной 9063 м (самый длинный из них — тоннель через мыс Половинный длиной 777,5 м), 15 каменных галерей общей длиной 295 м и 3 железобетонных галереи с отверстиями, 248 мостов и виадуков, 268 подпорных стенок.
По насыщенности инженерными сооружениями КБЖД не имеет равных в России и занимает одно из первых мест в мире.
Одна из основных достопримечательностей - Итальянская стенка
Одна из основных достопримечательностей - Итальянская стенка
Одна из основных достопримечательностей - Итальянская стенка