In Bayern als Wiege der Eisenbahn in Deutschland begann die Ära der Staatsbahnen schon im Jahr 1844. Die Anfänge der dampfbetriebenen Eisenbahn machte die Strecke von Nürnberg nach Fürth am 7. Dezember 1835, die jedoch von der privaten Ludwigs-Eisenbahn-Gesellschaft betrieben wurde, welche eine Aktiengesellschaft war und vorrangig von lokalen Kaufleuten finanziert worden war. Auch die Fernbahn zwischen München und Augsburg entstand als privates Vorhaben und wurde 1840 eröffnet. Um jedoch den Bau eines gemeinsamen Streckennetzes im Staat planen zu können, wurde 1841 die „Königliche Eisenbahnbau-Kommission zu Nürnberg“ gegründet, welche den Bau neuer Strecken in Angriff nahm.
1844 folgte schließlich die Gründung der Königlich Bayerischen Staatseisenbahnen und von nun an war der Bau von Fernbahnen nur noch Sache des Staates. Im folgenden Zeitraum bis 1860 wurden viele wichtige Strecken gebaut, die die wichtigsten Städte Bayerns miteinander verbanden. Dazu kamen Strecken, die bis an die Grenzen führten und Verknüpfungen mit den Netzen der anderen Bahnverwaltungen herstellten.
Die Entscheidung der Verstaatlichung rächte sich jedoch, als die Staatskassen leer waren und keine Mittel für den weiteren Ausbau zur Verfügung standen. Somit wurde am 19. März 1856 ein Gesetz erlassen, das die erneute Gründung von privaten Eisenbahngesellschaften zuließ. Schon weniger als einen Monat später wurde die Actiengesellschaft der bayerischen Ostbahnen geschaffen, welche bis 1880 im östlichen Teil Bayerns ein umfangreiches Netz erstellte. Da es dem Staat Bayern in der Zwischenzeit finanziell wieder besser ging, wurde die Ostbahn 1976 in die Staatsbahnen eingegliedert.
Parallel dazu bestand die Pfalzbahn, welche 1870 als Zusammenschluss der drei Bahnen in der bayerischen Rheinprovinz entstand. Diese wurde mit dem 1. Januar 1909 ebenfalls in die Bayerischen Staatsbahnen eingegliedert. Für das bis zu diesem Zeitpunkt noch private Unternehmen mit einem Streckennetz von 870 km zahlte das Königreich Bayern 300 Millionen Mark. Die Verwaltung blieb am gleichen Ort bestehen, wurde jetzt jedoch zur Königlich Bayerischen Eisenbahndirektion Ludwigshafen.
Neben der Staatsbahn existierte in Bayern die Lokalbahn-Aktien-Gesellschaft bzw. LAG, welche sich jedoch sogar bis 1938 als eigenständiges Unternehmen behaupten konnte. Sie wurde 1887 von der Lokomotivfabrik Krauss & Co. ins Leben gerufen und betrieb kein zusammenhängendes Netz. Neue Strecken entstanden dort, wo abseits der Hauptbahnen Bedarf nach Personen- oder Güterbeförderung bestand. Die LAG konnte sich schnell ausbreiten und betrieb sogar Strecken im Ausland. Am Anfang des zwanzigsten Jahrhunderts trieben sie die Elektrifizierung voran und legten sich als erste auf den Einphasen-Wechselstrom fest.
Die Triebfahrzeuge aus Bayern zeichneten sich dadurch aus, dass sie für die topographischen Verhältnisse das Landes angepasst waren. Die wichtigsten Lieferanten waren die Münchner Maschinenbauunternehmen Maffei und Krauss, aber auch die heute nur noch als MAN bekannte Maschinenfabrik Augsburg-Nürnberg baute Fahrzeuge und konstruierte unter anderem Brücken.
Bei der Bezeichnung von Schienenfahrzeugen kam zunächst ein System zum Einsatz, das die Anzahl der Kuppelachsen mit A...D angab und von einer fortlaufenden römischen Zahl ergänzt wurde. Später lehnte man sich an die Schweiz an und gab somit den Anteil der angetriebenen Achsen an der Gesamtzahl der Achsen an. So bezeichnete etwa G 4/5 eine Güterzuglok, bei der vier der fünf Achsen gekuppelt waren. Ein kleines t bezeichnete Tenderloks, so dass zum Beispiel eine kleine Personenzug-Tenderlok als Pt 2/3 geführt wurde.
Unter den Loks befanden sich schwere Güterzugloks, die auch auf den vielen steigungsreichen Strecken in Bayern ausreichende Lasten ziehen konnten. Die Flaggschiffe waren jedoch verschiedene Baureihen von Schnellzugloks, die zwischen den Großstädten verkehrten. Dabei handelte es sich um komplexe Konstruktionen mit aufwendigen Vierzylinder-Verbundtriebwerken und angespitzten Rauchkammertüren und Führerhäusern, bei denen auch das Prestige eine große Rolle spielte.
Ein Höhepunkt in der Entwicklung war die S 2/6, welche 1906 in relativ kurzer Zeit entwickelt und gebaut wurde und im folgenden Jahr einen Rekord mit 154,5 km/h aufstellte. Dabei war es zum Teil ersichtlich, dass man auch versuchte, sich gegenüber dem großen Konkurrenten Preußen mit der Qualität der ausgereiften Maschinen zu beweisen. Viele Loks erhielten eine grüne Farbgebung mit Zierlinien und anderen Verzierungen, um sie auch optisch ansprechend zu machen.
Etwas anders sah es bei den Lokalbahnen aus, wo die Triebfahrzeuge vor allem hinsichtlich ihrer Wirtschaftlichkeit optimiert wurden. So gab es einige kleine zwei- und dreiachsige Modelle, von denen manche auch für den Betrieb mit einem Mann ausgelegt waren. Zudem experimentierte man mit Triebwagen mit unterschiedlichen Antriebsarten, bei denen ebenfalls ein günstiger Betrieb und die bestmögliche Raumausnutzung im Vordergrund standen.