Агентлаг нь үйл ажиллагааны дор дурдсан тэргүүлэх чиглэлтэй ажиллана.  Үүнд:

• Төмөр замын тээврийн хууль тогтоомж, дүрэм, журам боловсруулах, хуулиар олгосон эрхийн дагуу батлах, сурталчлах, шаардлагыг хангаж байгаа эсэхэд хяналт шалгалт хийх, хэрэгжилтийг хангуулах;
• Галт тэрэгний хөдөлгөөний нэгдсэн зурмаг болон нэгдсэн технологийн горим батлах, төмөр замын суурь бүтэц хооронд дамжуулах ачааны төрөл, хэмжээг тогтоох, хяналт тавих, суурь бүтэц хоорондын галт тэрэгний хөдөлгөөнийг захирамжлан зохион байгуулах;
• Олон улсын байгууллагууд болон хөрш орнуудын төмөр замын салбарын хамтын ажиллагааг өргөжүүлэн хөгжүүлэх, гэрээ, хэлэлцээр байгуулах, дамжин өнгөрөх тээврийг дэмжих;
• Төмөр замын ачаа, зорчигч тээвэрлэлтийг нэмэгдүүлэх, үйлчилгээний чанарыг сайжруулах, тогтвортой, хүртээмжтэй үйлчилгээ үзүүлэхэд чиглэсэн хууль тогтоомж, бодлого, хөтөлбөр боловсруулах;
• Төмөр замын тээврийн тарифыг хянах, санал дүгнэлт гаргах болон суурь бүтцийн үйлчилгээ үзүүлэгч нарын хооронд, суурь бүтцийн үйлчилгээ үзүүлэгч тээвэрлэгч хооронд байгуулсан гэрээг шаардлагатай тохиолдолд хянаж, санал, дүгнэлт гаргаж хэрэгжилтийг хангуулах;
• Дэвшилтэт технологи, инноваци бүхий хөдлөх бүрэлдэхүүнийг ашиглалтад нэвтрүүлэх чиглэлээр бодлого, хөтөлбөр боловсруулах, хөдлөх бүрэлдэхүүний ашиглалтад хяналт тавих, бүртгэлжүүлэх;
• Төмөр замын тээврийн салбарын гадаад харилцаа, хамтын ажиллагааг өргөжүүлэх, санхүүгийн удирдлагыг хэрэгжүүлэх, агентлагийн хүний нөөцийн чадавхыг сайжруулах, салбарын хүний нөөцийн бодлого төлөвлөлтийг хийх, хэрэгжүүлэх;
• Төмөр замын суурь бүтэц, салбар замын хувийн хэрэг хөтлөх, тээврийн статистик, мэдээллийн нэгдсэн сан бүрдүүлэх, дүн шинжилгээ хийх;
• Төмөр замын тээврийн салбарт эрдэм шинжилгээ, судалгаа, шинжлэх ухаан технологи, инновацыг нэвтрүүлэх төлөвлөгөө, төсөл боловсруулж хэрэгжүүлэх, статистик, стандарт, норм нормативыг боловсруулах, боловсронгуй болгох, салбарын уялдааг хангах, дүн шинжилгээ хийх, тайлагнах;
• Төмөр замын суурь бүтэц, салбар зам, барилга байгууламжийг барих, өргөтгөх ажилд хяналт тавих, төмөр замын зураг төсөлд магадлал хийх ажлыг зохион байгуулах;
• Төмөр замын тээврийн аюулгүй байдлыг хангах, гэрчилгээ олгохтой холбоотой үйл ажиллагааг зохион байгуулах;