Latvijas Republikas Valsts Dzelzceļa administrācija izveidota saskaņā ar Dzelzceļa likuma 30. panta prasībām un savu darbību uzsākusi 1999. gada 1. jūlijā. Valsts dzelzceļa administrācija ir valsts pārvaldes iestāde, kura atrodas Satiksmes ministrijas pārraudzībā. Valsts dzelzceļa administrāciju vada direktors, kuru pēc satiksmes ministra priekšlikuma amatā ieceļ Ministru kabinets.
Iestāde tika veidota ar galveno mērķi veikt nozares valsts pārvaldes funkcijas. Saskaņā ar Eiropas Savienības direktīvu prasībām, valstij bija jāveic liberalizācijas pasākumi- nodrošināt brīvu pieeju dzelzceļa infrastruktūrai visiem pārvadātājiem, kuri izpilda valsts noteiktas prasības, apstākļos, kad darbojas tikai viena monopolstāvokļa dzelzceļa kompānija.
Līdz ar regulējošām funkcijām (licenču izsniegšana, infrastruktūras maksas noteikšana, strīdu izskatīšana, konkurences veicināšana) iestādei tika uzticētas vesela rinda valsts pārvaldes funkciju, kuras nav saistītas ar nozares regulēšanu, bet kuras nevarēja turpināt veikt agrākais monopoluzņēmums va/s “Latvijas dzelzceļš”. Pie šādām funkcijām būtu jāpieskaita dzelzceļa infrastruktūras un dzelzceļa ritošā sastāva valsts reģistrācija, dzelzceļa pārvadājumu pasūtījumu līgumu projektu saskaņošana, reģistrācija un izpildes kontrole, nozares vides politikas un rīcības programmas izstrādāšana, infrastruktūras radītā riska analīze un pasākumu veikšana tā samazināšanai. Lielākā daļa no minētajām funkcijām ir nesaistītas viena ar otru, un līdz ar to tām ir atšķirīgi stratēģiskie mērķi un uzdevumi.
Sākot ar 2010. gada 1. janvāri Valsts dzelzceļa administrācija tiek finansēta no dzelzceļa infrastruktūras finansējumam paredzētajiem līdzekļiem.
2016. gada 25. februārī tiek pieņemti grozījumi Dzelzceļa likumā, kas Valsts dzelzceļa administrāciju nosaka kā vienu regulējošo iestādi dzelzceļa nozarē un paredz tai plašākas pilnvaras. Ar atsevišķiem Ministru kabineta lēmumiem Valsts dzelzceļa administrācijai uzticēta arī atsevišķu citu funkciju veikšana. Ar katru gadu ievērojami pieaudzis iestādes darba apjoms, nodrošinot aktīvu līdzdalību arī Eiropas Komisijas darba institūcijās.