1979年6月1日，經國務院批準，“中國土木工程公司”在鐵道部援外辦公室的基礎上正式成立，是我國最早進入國際工程承包市場的四家外經公司之一。

1996年12月，經國家經貿委批準，公司組建集團，更名為“中國土木工程集團公司”；2000年9月，公司與鐵道部脫鉤，劃歸中央企業工委直接管理；2003年初，公司由國務院國資委直接管理；2003年9月，經國資委批準，公司與中國鐵道建筑總公司實施戰略重組，整體并入中國鐵道建筑總公司；2007年12月，中土集團公司完成改制后的工商登記，名稱變更為“中國土木工程集團有限公司”。2014年4月，中鐵建中非建設有限公司（以下簡稱為：中非公司）整體劃入中土集團；2014年8月，中非公司恢復設立；2015年7月，中非公司再次并入中土集團。

自上世紀60年代組織援建中國最大的援外項目坦贊鐵路開始，公司不斷發展壯大，先后成功實施了中國在海外首個高鐵項目-土耳其安伊高鐵；中國在海外首條中國標準鐵路-尼日利亞阿卡鐵路；中國在海外首條全產業鏈鐵路-亞吉鐵路；西非首條城市輕軌-阿布賈城鐵；中國鐵路“全產業鏈”首次輸出國門的電氣化鐵路-亞吉鐵路；首條按照中國鐵路技術標準修建的現代化鐵路-尼鐵現代化項目，刷新了當時中國對外承包工程單體合同額最高紀錄。

作為中國鐵建“海外優先”戰略重要外經平臺，近年來，公司在傳統業務的基礎上加快轉型升級步伐，著力搭建國際工程承包業務全產業鏈平臺，確立了以設計咨詢為引領、工程承包為主業、資產投資管理為亮點、交通運營為壓軸的業務格局，全力提升投建營一體化實施能力，努力為業主提供更加完善的基礎設施解決方案。公司以打造“內實外美”具有全球競爭力的國際公司為目標，在優化既有經營格局的同時，深入全球化布局，當前已在全世界110個國家和地區設有常駐機構或開展相關業務。公司業務經營領域涵蓋工程承包、設計咨詢、園區開發建設及運營、房地產開發及物業管理、投資、鐵路運營、物流、工業礦業、進出口貿易、酒店旅游等。經營范圍遍及亞洲、歐洲、非洲、美洲、大洋洲。當前，公司正積極踐行“一帶一路”倡議，秉承“勤奮、誠信、堅韌”的企業精神，落實中國鐵建“海外優先”戰略，為打造內實外美的全球公司不懈奮斗。