Les CFF furent créés le 1er janvier 1902 par la nationalisation de plusieurs compagnies privées dont :
D'autres compagnies seront ensuite annexées, notamment la Jura-Simplon (JS) le 1er mai 1903, la Gotthard-Bahn (GB) le 1er mai 1909, la Genève-La Plaine (GP) le 1er janvier 1913, la Jura-Neuchâtel (JN) le 1er juillet 1913, la Tössthalbahn (TTB) le 1er janvier 1918, la Seethalbahn (STB) le 1er janvier 1922 et l'Uerikon-Bauma-Bahn (UeBB) le 3 octobre 1948.
Le réseau sera étendu par la suite par la construction de nouvelles lignes et il continue de l'être.
Trafic réalisé (2008) :
Les CFF affichent un bénéfice consolidé de 345 millions de francs suisses mais un flux de trésorie négatif à -505,6 millions de francs suisse.
L'entreprise propose un abonnement général permettant aux voyageurs habitant en Suisse de circuler à volonté sur l'ensemble du réseau des chemins de fer ainsi que d'utiliser les transports publics urbains, les bateaux, cars postaux (excepté les liaisons montagneuses où l'abonnement donne droit à des réductions), ainsi que d'obtenir des réductions sur les téléphériques et funiculaires. Une autre offre, l'abonnement demi-tarif, permet de diviser par deux le prix du billet. Enfin, depuis 1997, les CFF offrent la possibilité aux jeunes de 16 à 25 ans d'acquérir un abonnement appelé « voie 7 » permettant, en complément d'un abonnement demi-tarif, de voyager gratuitement sur le réseau à partir de 19 heures.
Le parc de matériel des CFF comprenait en 2003 17 702 véhicules, dont :
Les CFF exploitent en association avec les FS italiens, 9 rames pendulaires à grande vitesse Fiat Pendolino ETR 470 sur des liaisons Italie-Suisse-Allemagne.
Ces rames seront bientôt complétées par une livraison de 14 rames pendulaires ETR 610 de nouvelle génération.
De plus, les CFF possèdent deux rames TGV Sud-Est (numérotées 112 et 114) dans le concept Lyria pour les relations Paris-Lyon - Berne et Paris-Lyon - Lausanne - Brigue. Et une rame TGV POS (numérotée 4406) pour la relation Paris-Est - Strasbourg - Bâle - Zurich HB (rame utilisée en pool)
CFF Énergie est la filiale des CFF chargée de l'alimentation du réseau en courant de traction. Elle assure aussi l'alimentation des installations techniques ferroviaires en courant triphasé.
Rail 2000 est un projet de modernisation du réseau suisse et d'augmentation de l'offre en transport de voyageurs destiné à inverser la tendance constatée dans les années 1980 (baisse du trafic ferroviaire et augmentation du trafic routier). Il fut adopté par la Confédération en 1987 (arrêté fédéral du 6 décembre 1987) et prévoyait à l'origine un investissement de 5,4 milliards de francs suisses de l'époque. En 1994, le projet fut scindé en deux étapes et les fonds alloués portés à 7,5 milliards.
La première étape de Rail 2000, comprenant plus de 120 chantiers répartis sur l'ensemble du réseau, a été achevée le 12 décembre 2004. La deuxième étape s'étalera jusqu'en 2022.
Plus connu sous le sigle NLFA, ce projet consiste en la construction de deux nouveaux tunnels ferroviaires de base :