На 1 августа 1902 года эксплуатационная дорога имела 2134,6 версты. Из них однопутных —1267,8 версты, двойного пути — 866,8 версты. Дополнительно к этому — одиннадцать служебных ветвей и 102 ветви частного пользования общей протяженностью 310 верст. И, наконец, свыше 1000 верст станционных и разъездных путей, 164 коммерческих станций и разъездов, 901 паровоз, 635 пассажирских и 23 987 товарных вагонов.
Ни паровозов, ни вагонов для перевозки возрастающего количества грузов не хватало, скорости движения были крайне низкими. Рудники, угольные шахты уже в 1892 году не один раз были поставлены перед фактом, когда железнодорожники не обеспечивали растущих потребностей в перевозках руды, топлива, металла, строительных и других материалов.
Осенью 1892 года на наиболее трудном перегоне восточного участка — от станции Демурино до станции Синельниково — началось строительство второго пути длиной 90 верст. Работы здесь закончены летом 1894 года.
Одновременно со строительством вторых путей шло развитие станций для увеличения пропуска и переработки поездов. Количество станций в течение 10 лет возросло с 54 до 106.
В этот же период осуществляется строительство вторых путей на участках: Сухачевка — Запорожье (ныне Баглей), Екатеринослав — Сухачевка, Запорожье — Любомировка. Всего в пределах Екатерининской железной дороги построено 859 верст вторых путей.
Общее протяжение двухпутных участков составило 45 процентов дороги.
Это позволило увеличить размеры и скорости движения поездов. Появилась необходимость усилить безопасность движения на перегонах и станциях. А она при ручном управлении стрелок прямо зависела от стрелочников. С этой целью в 1898 году были начаты работы по устройству механической централизации стрелок и сигналов. В первую очередь были централизованы стрелки на разъездах и блокпостах участка Криничная— Любомировка.
Для более интенсивного освоения рудных месторождений Криворожья вдоль реки Саксагань летом 1895 года началось строительство Саксаганской ветки. Движение по ней было открыто 6 декабря того же года.
В дальнейшем для освоения железных руд в Кривбассе были построены: в 1898 году участок Калачевская — Пятихатки — Любомировка, а до 1900 года и другие участки этого района.
Большое значение получила Користовская линия, открывшая ближайший выход горнозаводским грузам и углю на юго-западные железные дороги и на заводы Привислянского края, а криворожской руде — за границу.
