鶯歌的發展雖然和陶瓷密不可分,但日治時期將鐵路由新莊、龜山改由板橋、鶯歌接往桃園,也是造就鶯歌繁榮的另個重要因素,時至今日,火車早已成為三鶯地區最重要的聯外交通工具。
清代劉銘傳興建的縱貫線並未經過鶯歌,從西川滿的《台灣縱貫鐵道》及其他史料可以發現,日軍乙未年自澳底登陸後,隨即進軍基隆,並沿著縱貫線進入台北城時,發現清代鐵路凹凸不平、急彎陡坡隨處可見,西川滿的《台灣縱貫鐵道》就寫著,爬不上坡時甚至連乘客得趕緊下車減輕重量,為此總督府除計畫闢建縱貫鐵路,同時也開始計劃著手改良清代鐵道路線。
台灣文學館收藏的1978年版《台灣縱貫鐵道》,本書也是殖民時期在台日人三大長篇小說巨著之一
日人針對清代縱貫線鐵道的改進處,除了廢棄獅球嶺隧道,改築竹仔嶺隧道外,另個重大的變更,就是把原本由大橋頭、新莊接往龜崙嶺的鐵道,改由艋舺、板橋、鶯歌接往桃園,這也是縱貫鐵路的第一次大改道。
結果,清代開鑿的獅球嶺隧道,只使用七年多(1890-1898)就被日本人廢止;大橋頭到龜崙嶺這段鐵道,也在明治三十四年(1901)八月二十五日起改道板橋、鶯歌。
清代興築的縱貫鐵路龜崙嶺鐵道,在日治初期路線改由板橋經鶯歌通往桃園後廢止
原野三重唱演唱的《板橋查某》
改道的原因除了因為坡度陡運能效率不佳,民間也傳說,板橋林家的影響力,也是促成改道的另個因素。這次鐵路改道造成新莊廢站、板橋通車,傳說也是造成「板橋查某」這首歌謠傳唱一時的幕後原因。
其實,台北是個盆地,但桃園卻是地勢較高的台地,無論鐵道路線怎麼變更,「坡度」問題依舊無法迴避。大正八(1919)年6月21日上午,鶯歌石至桃仔園間鐵道因坡度過陡,發生列車倒退衝進鶯歌石驛月台造成13人死亡的重大意外,這也是台灣鐵道史上首次重大傷亡車禍,在此之前也是車禍事故意外頻傳。
一般來說,千分之零至千分之四的坡度叫作輕坡度;千分之四至千分之十為中坡度;千分之十至千分之二十為重坡度;千分之二十以上就叫作超大坡度,通常不宜興建鐵路,舊山線的三義至勝興間有全台最大陡坡千分之二十六,不利運輸,日治時期才會另闢海線鐵道。
總督府鐵道部變更鶯歌石庄內的路線,將新路線上的無主孤墳遷至中正二路的萬應公
台鐵在尖山埔路陶瓷老街口的鐵道旁設有上升坡度千分之11.4的標誌,鶯歌坡算是縱貫線陡坡之一
車禍發生後,總督府鐵道部也變更路線設計,把原本位在今鶯歌分駐所前方的車站改制現址,並改變策略將鐵道路線「盤山展線」,將原本走中山路的鐵道,改從「十一間仔」的陶瓷老街外頭經由尖山地區多繞行市區外圍一大圈,藉以拉長距離把坡度降緩至約千分之十,以防意外再度發生,並於大正十一(1922)年五月十六日把原本位在鶯歌分駐所前的站房,遷移至文化路現址的新站房,這也是縱貫鐵路第二次大改道。
雖然鐵路發生大車禍,但同一年桃園大圳開鑿完成使水量驟減五分之四,原本為大漢溪行水區的陶博館至三峽恩主公醫院一帶,也因水量驟減而成河川地,造成航運失利,鶯歌庄十五石容量帆船剩15艘,原本從艋舺可以一路直上大溪的帆船,也逐漸從二甲九的碼頭消失,鶯歌也正式成為以火車、陸運為主的都市。