清光绪十四年(1888年)，北京紫禁城以西的太液池西岸，开工兴建了一条铁路。这条铁路以紫光阁旁的仪鸾殿瀛秀园为起点，以北海的镜清斋为终点，被称为“西苑铁路”或“御用铁路”。这也是清政府在北京正式修筑的第一条铁路。
借扩建西苑李鸿章献计建小铁路
修建西苑铁路不是一个偶然事件，它是中国铁路史上修路与反修路的大论战的产物，也是论战中修路派抛出的一张王牌。
光绪六年(1880年)，中俄关系吃紧，在家养病的刘铭传被召至京师会议军事。刘铭传以“时局日艰，外患日迫”为由，提出整饬军务，兴造铁路的建议。慈禧太后将刘铭传的上疏下发给时任直隶总督的李鸿章和两江总督刘坤一议复。李鸿章是大力主张修建，而刘坤一则态度暧昧。内阁学士张家骧以修建铁路，破坏国脉、妨碍民生和修建铁路后的主权归属问题为理由，强烈反对。双方各持己见，相持不下。
光绪十年(1884年)，中法战争爆发。李鸿章又重议兴建铁路之事，大学士左宗棠加以附和。可当时反对之声仍不绝于耳，清政府内部仍然口径不一，此事又因此搁置了。
光绪十二年(1886年)，慈禧太后以即将结束垂帘听政，由光绪皇帝亲政，需要预备退休养老的场所为由，提出要扩建西苑三海。西苑是皇家游览休闲的场所，因位于皇宫西侧得名，包含北海、中海、南海。建园工程和筹款工作由新成立不久的海军衙门承办。
直隶总督李鸿章正是兼任海军会办大臣，他为了兴建铁路的建议能获得慈禧太后的支持，便借扩建西苑之机，在醇亲王奕譞的协助下，以进献为名，在中南海建造一条小铁路试车，让从未见过铁路和火车的慈禧太后亲身体验一下坐火车的感觉。
避交通要道紫光阁前设计“活按铁路”
西苑铁路全长约3华里，南起紫光阁旁瀛秀园门外，经福华门(中海北门)，穿入阳泽门(北海西南门)后，沿北海西岸向北直至极乐世界，再折而向东，至镜清斋前的码头为终点。而且，在起点和终点还各建有一个宽约16米，长约51米的灰土站台。
铁路分两段先后进行设计、施工，第一段由中南海的紫光阁至北海的阳泽门，也称为“紫光阁小铁路”，第二段则由阳泽门至镜清斋，两段长度相差不远，约为1.5华里。
“紫光阁小铁路”先进行设计施工，它也是整个西苑铁路的南段。紫光阁是近代清帝接见外国使臣的地方，铁路的起点选在这里，看来李鸿章等大臣还是费了一番心思的。
福华门、阳泽门之间有一条贯穿东西的交通要道，是“紫光阁小铁路”的必经之路，平时人来人往，如果将此处的铁路固定安装，车马同行就会非常不便，所以铁路很难按照寻常的方法进行铺设。于是，设计者采用了“活按铁路”的方法，就是当小火车通行的时候，及时地进行组装，不用时可立即拆掉。这个办法虽然麻烦，但是十分便于东西向的来往。
为了检修和存放小火车，设计者还特意设计了一个车库。为此，又专门设计了一条岔道，直通车库。车库有11开间，进深约有5米，每间各宽约3.5米，算得上是一座小型车库了。
“紫光阁小铁路”是光绪十四年(1888年)初开始动工的，据翁同龢的日记所记，十四年(1888年)12月8日，这条小铁路修建完成，还运来了李鸿章从国外订购的一台机车和六辆客车，其中五辆呈进慈禧太后和光绪皇帝，另一辆呈进光绪的生父醇亲王奕譞。订购的小火车，机车长近一丈，客车身长近三四丈，体身狭长，每辆客车对面两排可乘坐28人。醇亲王奕譞的奏折称：客车分为上等、中等，上等极好车一辆，上等坐车二辆，中等坐车二辆，车辆材质光洁，陈设华美，制作精工，还有一辆行李车和用来能铺设约七里长铁路的铁轨。
路基先开修法国人出资小火车终建成
第二段铁路是从北海的阳泽门往北，沿北海西岸一直往北到极乐世界，后再转而向东，从龙泽门北经阐福寺、浴兰轩，再经大西天至镜清斋终点。这是先期修成的“紫光阁小铁路”的延伸路段，也是西苑铁路的北段。
阐福寺是清帝每年旧历十二月至次年正月举行“书福”盛典、祈求苍天赐福的宫殿。到举行典礼之日，一定要拆除铁路，所以在通往阐福寺的神路上也铺修了一段“活按铁路”。
纵观西苑铁路的布置、路基和车库，都说明这段铁路是一个小型窄轨路，它的机车和客车也都比现在的标准车厢要小得多，这也就是说西苑铁路仅仅是一条供陈列、展览、试车的路线。
为了修建西苑铁路，在整个路线经过的北海西岸和北岸进行了一系列的路基工程，如拓宽泊岸、开刨土山、挪修甬路、砍伐树木、添修涵洞等。这条铁路虽然现在早已看不见了，但当年为铺设铁路而添修的工程，还是有遗迹可寻的。
西苑铁路铺设的铁轨和行驶的机车，开始是由天津海关向法国新盛公司订购，订价银为6000两。可是根据法国领事的通报，6000两银子于工料运费还相差甚远。随即由法国银行筹款，新盛公司制造厂加工赶制，再由巴黎总公司购运来华。所有造车及运费银两，大部分都是由法国人出资的。也正是因为法国商人的出资，他们的小火车和铁轨才能在中国的皇宫内苑行驶，在当朝掌权者前上演他们的活动广告。
慈禧光绪帝乘小火车用膳睡午觉
西苑铁路全线通车的时候，慈禧太后已经在西苑居住了，以仪鸾殿为寝宫，勤政殿作为接见群臣议政的地方，北海镜清斋作为临幸的别墅。
慈禧太后每天上午从仪鸾殿到勤政殿上朝，散朝稍事休息后，慈禧乘火车到镜清斋用膳睡午觉。为显示皇权，慈禧太后和光绪皇帝乘坐的客车装饰是黄绸窗帏，而其他的宗室外戚和王公大臣乘坐的则是红绸和蓝绸窗帏。时人有一首流传京城的《清宫词》，生动描述了紫光阁到镜清斋短短路程，慈禧太后和光绪皇帝坐在小火车上的情形。它是这样写的：“宫奴左右引黄幡，轨道平铺瀛秀园;日午御餐传北海，飙轮直过福华门。”
据说，没过多长时间，慈禧太后因为十分惧怕机车的轰隆汽笛声，又迷信地认为火车的鸣笛吼叫会破坏皇城内苑的风水和气脉。于是，在每天午餐行车的时候，都不准用机车牵引，而是要在每辆客车上都拴上绒绳，四周各由四名太监拉着前行。
西苑铁路虽然不是北京的第一条铁路，但却是慈禧太后和光绪皇帝第一次见到的火车和铁路。它行驶在宫苑之内，与百姓的商旅交通无关，但是当时的一些出入内廷的王公显贵和朝廷近臣，也都是开了眼界，亲眼看到了火车不是怪物，它的行驶速度和运载量，是人力、畜力都无法比拟的。
西苑铁路运行了10余年的时间。直到光绪二十六年(1900年)，八国联军侵占了北京，慈禧太后带着光绪皇帝仓皇出京西逃。八国联军对这条御用铁路，尤其是北海里的这段铁路进行破坏，拆毁了大部分路段。
隆裕太后欲重修西苑铁路
宣统时期，隆裕太后和溥仪也想体验一下慈禧太后和光绪皇帝乘火车的威风，便打起了重修西苑铁路的主意。他们面对被毁了大半的残石断轨，也不顾清朝国库银两的短缺，于宣统三年(1911年)，由总管太监张恒泰口传隆裕太后懿旨，命将中、北海铁路、轮车迅速一律补齐。
内务府的官员不敢有丝毫的怠慢，遵照懿旨，立即开始丈量。勘估出北海需要修的铁路，分别是阳泽门至阐福寺和阐福寺至大西天两段。但是承修西苑铁路，不像其他的工程，它的工程质量要求非常严格，用料也是极为讲究的。可是，工程所需的银两实在是无处可筹，只好向皇帝求助，但是这个问题还没有解决的时候，清王朝就被武昌起义摧毁了，修复铁路的事情也就这么不了了之了。
直到1925年北海公园正式开园以前，才将残余的西苑铁路完全拆除。据说，在20世纪五六十年代，建设十三陵水库、怀柔水库和密云水库的时候，还将小火车调到了水库工地，来拉带拖车运送土方石料。