冷鏈物流并不算新興行業，其發展歷史悠久。早在《后漢書·和帝紀》中記載：“南海獻龍眼，荔枝。十里一置，五里一候，奔騰阻險，死者繼路。”南方的龍眼、荔枝要趁著新鮮運到京城，靠的便是郵驛系統。起初，郵驛主要用于傳遞政府公文、軍情要事、轉運物資等，也可接待使客，發展到后期延伸了運輸水產生鮮的功能。

隋唐時期，陸上驛站數量劇增，運輸速度也有所提升，已經能達到日行120里-180里，如果加急更是能達到日行300里，甚至是500里，快遞寄送生鮮成為時髦的物流方式。唐代著名志怪小說家段成式在《酉陽雜俎》記載，平原郡（今山東境內）進貢的螃蟹用毛氈加冰包裹起來，捆縛到驛馬上，快馬加鞭，趁著螃蟹還鮮活的時候運抵長安。

唐玄宗則開啟了古代冷鏈物流的浪漫之旅，蜀地長大的楊貴妃從小就愛吃荔枝，嶺南的荔枝質量和口感要比當時蜀地的好不少，所以每年荔枝上市時便讓驛使快馬加鞭運入京城。為了保證荔枝能夠低溫保存，大學士羊望首創“荔枝保鮮箱”，制作一個雙層木箱，木箱夾層中填滿棉花、羊毛，在荔枝采下后，將藏在地窖的寒冰和新鮮荔枝一起放入木箱中進行運輸。同時，動用日行八百里的快馬，開通專運驛道，晝夜兼程，三天左右便將嶺南的荔枝運輸到京城長安。《新唐書》說：“（荔枝）味未變已至京師”，詩人岑參也曾用“一驛過一驛，驛騎如星流”描寫了此番盛況。大學士羊望的“荔枝保鮮箱”可謂冷庫的雛形，而快馬加鞭又全程“低溫”的荔枝運輸隊伍，也成為最早的“冷鏈運輸”系統。

到了明朝，統治者特別喜歡吃鰣魚，于是，他們的冷鏈物流清單中又多了一項，那就是新鮮鰣魚。明代于慎行詩道：“六月鰣魚帶雪寒，三千里路到長安。”鰣魚作為產于長江中下游的鮮美魚類，距離長安1800余公里，運到長安后尚能“帶雪寒”，用的是“冰船”，有人將其稱為世界上最早的“冷藏船”，充分證明了明代物流運輸的快捷性及保鮮技術。

清康熙年間運送鰣魚則更加高效，鰣魚出網后冰鎮裝匣，經陸路馬不停蹄送往京城，每三十里設一站，晝夜不息，三天之內將鰣魚從長江沿岸送到京城，保證了魚質鮮美。

古代冷鏈物流主要依靠延續幾千年的郵驛系統，通過加冰塊的方式進行運輸，這是冷鏈運輸的早期雛形，并未形成完善的服務鏈條。雖然民眾無法直接使用官方的配送系統，但集市貿易、貢品經濟、文化交流和戰爭等因素同樣促進了冷鏈物流的發展。

近代鐵路交通名宿、上海交通大學董事、時任交通部路政司司長劉景山先生率先引進了冷藏車廂，以實現“北肉南運”。他認為南方人不食牛肉，并不是因“不食耕牛”的觀念，而是沒有優質的牛羊肉，若能吃到優質的牛羊肉，可使南北在飲食習慣漸趨統一，于是購買了20輛火車冷藏車廂開始試運行。張家口有大量優質牛羊肉，上海有龐大的消費市場，在張家口設立屠宰場，每次可裝運40噸，成功實現了“北肉南運”。遺憾的是，正值國內軍閥混戰，常出現“破壞鐵路建設，且記賬扣車”的情況，運行僅3個月，冷藏車廂被沿途軍閥扣押當做辦公專列，致使中國近代首次鐵路冷藏南北聯運功虧一簣，無疾而終。

雖然近代我國鐵路冷鏈起步緩慢，但鐵路冷鏈物流已經受到重視，國內掀起研究制冷業的熱潮。

1932年7月20日，中華水產公司創制了鐵路冷藏車，首次滿載上海特產黃魚運往南京。1931年7月至1934年6月，上海市消費冰鮮海產品7.45萬噸，讓消費者開始有了全新的體驗。

冷藏車陸續開始在繁華的一線城市運行，但城際配送只有冷庫、冷藏車，只有“冷”，還談不上“鏈”。1931年出版的《鐵道部直轄國有鐵路及省有民有鐵路客貨雜車詳表》顯示，當時國內鐵路系統共有12輛冷藏車，其中滬杭甬鐵路1926年外購小容量的冷藏車3節，外漆為白色，編號1761V—1763V。除此之外，1927年外購22噸級冷藏車廂9節，其中北寧鐵路4節，編號5000—5003，外漆為黃色；京滬鐵路有5節，編號8301—8305，外漆白色。上述冷藏車廂均由自比利時“SocieteAnonymeLaConstruction”公司生產。

早期冷藏車并無制冷效果，采取冰站注冰（鹽冰）降低車廂溫度，車廂全程物理保溫，需要不斷更換冰塊，由于對溫度的控制很簡單，基本上只能運輸畜禽類冷鮮食品。但對于彼時的中國來說，剛好能解決生鮮運輸難題，對照1935年出版的《國營公營民營鐵路客貨雜車詳表》，可知四年間新增6輛冷藏車廂。

1933年正太鐵路將法國生產的4節22噸行李車改造成冷藏車，外漆為黑色，編號KDG1—KDG4，6月15日正式運行；為解決夏季海鮮運輸難題，1933年8月膠濟鐵路將四方機廠車制造的44001及44002兩節40噸鋼棚車廂（初建成已11年）改造為冷藏車，外漆為棕色，開啟了近代中國首批鐵路冷鏈車廂國產化的歷史新篇。到1934年5月膠濟鐵路青島站能夠發運冷藏魚類29萬公斤，取得了不錯的經濟效益。

由于膠濟鐵路冷鏈運輸初見成效，極大增加了鐵道部對鐵路冷鏈運輸的關注度。

1934年，國家鐵道部正式開始推行“全國鐵道冷藏事業計劃”，整體規劃分三期推進。第一步，先在南京、上海建設鐵路中心冷庫，杭州建設冰站，并購置10節冷藏車，經費56萬元。上海選定鐵路與水陸交通便利的麥根路貨站為冷藏庫，擬建五層，選用現代氟冷氣機制冰，電動升降機放置冰塊，是一座半自動冷庫。南京選擇下關車站建冷藏庫，西北有兩條軌道，東南有公路直達市區，建筑內容與上海庫相同。杭州冰站建在火車站旁，設兩部氟冷氣機制冰。購置冷藏車10輛，頭尾兩端各置鐵制冰箱一個，貯碎冰600公斤。第二步，增設天津、青島兩座鐵路中心冷庫，建設北平、濟南、徐州、海州四座冰站，同時采購22節冷藏車，經費60萬元；第三步，在廣州、漢口建設鐵路中心冷庫，增設武昌冰站，同步購入12節冷藏車，經費55萬元。

1934年5月，鐵道部計劃集資從海外采購40節冷藏車廂，在京滬、津浦、隴海三路運營。6月向外商采購首批50節冷藏車廂，先行投入上海至北平間的鐵道運輸。與此同時，在上海、南京、徐州、天津、北平五城建設冷藏庫，并開辦制冰廠。

1934年鐵道部要員相繼從南京趕赴上海，與金融家洽談辦理鐵路冷鏈借款。先與上海交通、金城等銀行及郵政儲金匯業局借款，以各鐵路冰鮮收入擔保，擬借款150萬元，期限六年，利息九厘，后因細節未談妥。后，時鐵道部業務司長俞談與上海銀行鄒秉文、中國銀行等金融機構再行接洽，但最終因內外阻力，鐵道部未能獲得資金，鐵道冷藏事業無奈擱淺。

冷藏車也并非一年四季上路開行，多數線路都是按農產出貨需求、室外氣溫變化來具體安排冷鏈班次。1936年12月，膠濟鐵路因北方入冬后天氣愈冷，冷藏車廂內外溫度差別不大，因而決定暫停編掛冷藏車廂，直至第二年3月份溫度回升，重新運行。

1936年，粵漢鐵路首倡“全線冷藏運輸計劃”，廣州每年北運香蕉、橘子、柚子、荔枝、楊桃等新鮮水果7000余噸，而華北、華中地區也會經由粵漢路南送大量的野梨、蘋果、葡萄、魚鮮、蔬菜、雞鴨蛋等農產品，南來北往的冷鏈運輸需求量非常龐大。

1937年1月，粵漢鐵路局提出在年內實現本路冷藏運輸通車，計劃第一期投運12節冷藏車廂。按規劃，粵漢鐵路的冷鏈服務將采取官商合辦模式，鐵路方面在武昌、廣州、衡陽設立三家制冰站，而起訖點武昌與廣州的冷藏庫，交由利益相關企業辦理。遺憾的是，短短半年后，隨著日軍全面侵華，粵漢鐵路的冷藏運輸之路戛然而止，相關計劃也隨之被取消，留與后人無限的追憶。

1936年4月中旬，平綏鐵路提出增效規劃，決意增添兩節冷藏車廂，將包頭、巴彥淖爾的特產黃河鯉魚運送到北平、天津。接到任務后，平綏鐵路選取兩節閑置的四十噸鋼棚貨車車廂，建成了保溫水準較高的兩節冷藏車廂。查閱參與當次改建工作的楊毅的施工圖紙，依舊采用物理保溫制冷。整節車廂有棉帆布、黑油氈、美松槽板、木板、隔熱紙、木刨花、白鋅鋼板七層保溫，地板分六層，天花板十二層。車內安裝鐵柱冰池可釋放冷氣，水槽能夠保證融水自動流出，配有提冰設備，便于冰塊裝入池內。

1936年7月15日，冷藏車廂建成后開始實驗測試，每車能裝2噸冰塊，室外最熱31攝氏度，冰塊經3天才完全融化，廂內均溫僅12攝氏度，靠近冰體處可低至5攝氏度左右，滿足常規生鮮冷鏈運輸要求。8月11日，裝配完成的冷藏車廂運行，編掛于往返豐臺和張家口之間的72次列車，極大便利了區域生鮮產品流通。

平綏鐵路自創的冷藏車效果良好，引起了鐵路行業的轟動，國內路向、鐵路雜志、鐵道半月刊、機械工程、交大季刊、改進專刊等行業雜志紛紛報道，稱自創冷藏車“全車構造，較之購自外洋者，并無遜色。而我國各路能自造冷藏車者，以此為蒿矢”。

如今，鐵路冷鏈發展早已走出了國門。2023年1月，滿載泰國新鮮龍眼的進口水果冷鏈班列，從老撾萬象南站啟運，沿中老鐵路一路北上抵達昆明，全程冷鏈運輸且僅用28小時，在春節前轉運至全國各地各大水果市場。冷鏈物流實現了從木制廂體冷藏車到發泡玻璃鋼冷藏車，從物理保溫到電器制冷，從冰塊到硬質聚氨酯泡沫的飛躍，鐵路、公路、水運、航空等運輸模式正在共同構建起冷鏈物流多式聯運體系。

除此之外，鐵路冷鏈還打破了以往只限于冷藏冷凍的局面，開始在低溫恒溫運輸生鮮農產品方面大顯神威，北方人只要坐在家里，足不出戶，便可買到便宜新鮮且正宗的云南鮮花，北方人想品嘗南方荔枝、大閘蟹，南方居民吃羊肉、喝鮮奶不再是奢望，冷鏈物品已走進千家萬戶。