關于京張鐵路對沿線經濟發展的促進作用，詹天佑在進行勘察設計時做過精心的測算和估計。1905年6月，經過全線勘察后，他在《京張鐵路調查報告》中寫道：

“全路商務，居庸關設有道捐局……約計每日用馬車騾駝轉運貨物，經過該局者有二萬擔之譜。由京往來張家口貨物，現在每擔約需時價銀一兩二錢，每人約需車價銀三兩五錢，若將來由火車裝運，貨物每擔車腳以二錢五分核算，全年三百六十天，約可收貨票銀一百八十萬兩�？妥�每里以制錢五文核算，每日以五百客座計之，全年三百六十天，約可收客票銀二十五萬九千二百兩。統計貨票客票兩項，每年約有進款銀二百零五萬九千二百兩。”

關于鐵路用煤及沿線煤礦的開發利用，詹天佑建議：“查宣化府屬之雞鳴山煤苗頗旺，已有用土法開采，其煤質亦似甚佳，于機器廠、火車鍋爐，或可適用，若遣派礦師赴該山查勘，果系可用，再行設法開采，則京張全路借資利用，既省轉運工費，取值亦廉，并可運銷各處，則全路進款亦日益加增�！�

關于開發地方經濟，他寫道：“如能開采以上兩礦（指京張鐵路沿線的宣化府屬雞鳴山及懷來縣屬新保安山煤礦），先有三利：本路免購開平煤炭，既省運費，又可就近裝用，利一；該礦出煤愈多，轉運別處銷售，必由火車裝運，則車腳日多，利二；由火車裝運，車價既廉，則民間日用亦多，其煤價亦必照現在減少，而民間更樂為購用，且附近小民，更可借該礦工作以謀生，利三�！�

同期，詹天佑在呈報給袁世凱的《修造京張全路辦法》中強調建設京張鐵路的重大意義，是鐵路將來“所過大小集鎮，均不寂寞，沿途民戶亦繁，口外貨車更源源不絕”“此路早成一日，公家即早獲一日之利益，商旅亦早享一日之便安，外人亦可早杜一日之覬覦”。

事后證明，詹天佑所言一一變為了現實。

京張鐵路建成通車后，鐵路沿線長城以北的煤炭、礦石、牲畜、毛皮和土特產品源源不斷運入關內，而內地的棉布、磚茶、煤油、紙張及各種生活日用產品也遠銷西北各省區，結束了西北地區依靠駝運的落后狀況，大大加快了我國西北地區及邊塞經濟的發展和科技、文化的進步。

京張鐵路通車后，經濟效益非常顯著。通車第二年（公元1910年），即盈利7.5395萬銀元（每個銀元約合白銀0.72兩），第三年（公元1911年）盈利增至50.6794萬銀元。1912年，該路年客運量達48萬人次，年貨運量達70多萬噸。當時，有人稱譽：“此路交通，朝發夕至，昔之駝運貨物，皆為鐵路所攬矣。”

京張鐵路的通車，北京至張家口間運輸能力大幅度提升，運輸速度大大加快，是一次運輸業的革命性變革，使沿線經濟得到了飛速發展。

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