23 вересня1946 року відповідно до наказу Міністр шляхів сполученняСРСР № 652 «Про організацію відділень залізниць і укрупнення відділень руху, відділень паровозного господарства і вагонних дільниць» створено Вітебське відділення Білоруської залізниці. Але мережа залізничних шляхів відділення почала складатися з 5 жовтня1866 року. Саме цього дня було завершено будівництво Дінабурго-Вітебської залізниці, яка проходила через північ Білорусі, і перший поїзд прибув з Полоцька до Вітебська. У Вітебську був побудований трьохповерховий залізничний вокзал з критим пішохідним мостом над пасажирськими платформами. У межах сучасного Вітебського відділення тоді було побудовано 16 станцій, з яких Полоцьк та Вітебськ 1-го класу з майстернями з ремонту локомотивів та вагонів.
Нині із залізничними адміністраціями Росії, Латвії та України координуються терміни електрифікації ліній прикордонних дільниць. Це дозволить рух поїздів на електричній тязі від Смоленська через Вітебськ та Полоцьк до Даугавпілса та зі Жлобина через Оршу до Вітебська[3]
Експлуатаційна довжина магістральних ліній — 843,6 км, довжина інших магістральних ліній — 77,4 км, станції — 711,9 км, під'їздних колій — 167,7 км. Вітебське відділення включає 23 окремі структурні підрозділи та дві дочірні компанії.
История Белорусской железной дороги из XIX века в век XXI / В.В. Яновская и др. — Минск: «Мастацкая літаратура», 2012. — 955с. ISBN 978-985-02-1375-4
Железная дорога Беларуси: История и современность. В. Г. Рахманько, А. В. Бессольнов, В. А. Шоба и др. Под общей редакцией В. Г. Рахманько. — Мн.: ОДО «Триолета», 2001. — 488 с. ISBN 985-6533-02-3
Витебское отделение Белорусской железной дороги. Этапы развития. Исторический очерк 1866-2001/ С. Е. Похолкин и др. — Витебск: «Витебская областная типография», 2001
Витебское отделение Белорусской железной дороги. Книга первая. Этапы развития, 1866-2012; исторический очерк. / А. И. Резанович и др. — Минск: “Белстан”, 2012. — 232 с.: ил. ISBN 978-985-6944-32-4