W okresie gospodarki planowej linię średnicową znacznie rozbudowano i zmodernizowano, a nowy tabor typów 1B/2B, ASEA i 3B/4B (serie PKP EW53, EW54, EW55) także był przystosowany do wysokich peronów, a liczbę drzwi zwiększono.
W 1963 oddano do użytku nowoczesną stację Warszawa Śródmieście (w miejscu zburzonego Dworca Głównego) i przystanki Warszawa Ochota, Powiśle oraz Stadion, a także osobny tunel dla pociągów dalekobieżnych.
W 1975 zbudowano w nowym miejscu Dworzec Centralny. Od czasów stanu wojennego i pogłębionego przez niego kryzysu społeczno-gospodarczego system podupadł, zmniejszyła się częstotliwość kursowania pociągów. Niekorzystny wpływ na poziom świadczonych przez kolej usług miały także przemiany ustrojowe, pod koniec lat 90. XX wieku kolej regionalna w Warszawie obsługiwała poniżej 1% realizowanych podróży, składy wysokoperonowe zastępowane były przez „uniwersalne” typu 5B/6B (seria PKP EN57), a rozkład jazdy nie przystawał do lokalnych potrzeb. Jedyne wówczas wyprodukowane zespoły wysokoperonowe (serie PKP EW58 i EW60) skierowano do Trójmiasta, gdyż Warszawa nie była postrzegana jako miejsce, gdzie komunikacja kolejowa ma jakieś znaczenie.