从1996年发展至今，铁路12306系统历经了1.0、2.0、3.0、4.0、5.0、5.1、5.2等多个版本的升级，以及新一代客票系统一期、二期、三期工程建设。1996年的1.0版本，首次实现了铁路售票由手工售票向计算机售票的转变，把硬板票，变成了红色的软纸票，变成了计算机售票，同时支持票额在车站范围内共享，实现了“一窗有票，窗窗有票”；1997年的2.0版本，实现了地区中心联网售票；1999年的3.0版本，实现了全国联网售票，全路共享基础数据，分配部分票额供全路使用；2002年的4.0版本，支持了客运清算电子化；从2006年到2010年实现了5.0、5.1、5.2版本的升级，5.0版本实现了票额共享、席位复用、剩余座位调整等一系列售票组织技术的创新；5.2版本实现了实名制售票、电子客票和电子支付，同时直通旅客列车全部由始发站路局客运部集中管理。2011年的6.0版本，即为我们现在熟知的铁路12306互联网售票系统。未来，客票系统7.0将依托国铁集团多数据中心实现两地三中心部署，取消铁路局级服务器，适应席位集中管理和收敛安全防护面的需要。
阿里等云计算融入，余票查询压力下降
　　2013年开始，铁路12306系统尝试与各类商业公司合作，从阿里云、腾讯云引进云计算服务，把网站访问量最大的余票查询业务分担到“云端”，大大提升了铁路12306网站和12306手机APP的流畅性。2012年春运时，时任铁道部副部长胡亚东曾经与马云联系，探讨铁路12306网站堵塞问题。马云派人来与12306网站进行过一些经验交流，12306网站也吸取了阿里云一些好的做法。2014年，铁路12306系统尝试与阿里云展开合作。采取购买服务的方式，铁路12306系统租用阿里云。这年春运期间，阿里云承担铁路12306系统中75%的流量（余票查询业务）。铁路12306系统分流之后，效果十分理想，系统运转越来越稳定。由此，铁路12306系统搭建起了两地三中心（国铁集团数据中心、铁科院数据中心和阿里云数据中心）混合云架构，将大部分余票查询流量分流到阿里云。利用外部云计算资源，扩展了铁路12306系统的网络空间，可以根据高峰期业务量的增长，按需及时扩充。通过双中心运行的架构，系统内部处理容量扩充一倍，可靠性得到有效保证。