臺北運務段
本段係屬本局分機機構(為本局轄屬5個運務段之一),主要業務辦理轄屬各場站、車班組,有關客貨營運、行車運轉之管理與督導考核事項。
臺中運務段
台灣光復後,於民國三十六年六月一日成立台灣鐵路管理委員會車務處第四車務段,民國三十七年改制為台灣鐵路管理局運務處台中運務段。
高雄運務段
台灣光復後,於民國36年6月1日成立台灣鐵路管理委員會車務處車務第六段,民國37年改制為台灣鐵路管理局運務處高雄運務段。
宜蘭運務段
本段原名稱為車務第七段,成立於民國三十六年六月,轄區含蘇澳至暖暖間各站及宜蘭車班組,於民國三十七年十月更改名稱為宜蘭運務段。
花蓮運務段
臺灣東部屬縱谷地形,山嶺重疊地勢起伏,鐵路修築極為困難,遲至民國15年,花東鐵路(北起花蓮,南迄臺東)始分段完成通車。