张东支线位于胶济铁路中段北侧，自胶济铁路张店站东首岔出，向北至东营。1985年正线全长89.041公里。另有杜科～湖田铁路线1.816公里及站线延长36.794公里。总延展长度为145.534公里。淄博市境内线路，自张店～索镇以北， 正线全长27.6公里，设杜科、农中、索镇3个车站。沿线地势南高北低，但坡度不大，线路较为平直。张店～农中站间标高50米， 平均地面坡度2‰；农中～东营站间标高7米左右，平均地面坡度0.4‰。为国家标准Ⅲ级铁路运营线。

1959年春，为解决王旺庄黄河拦河坝水利工程运料问题和发展鲁北地方经济，山东省交通厅与淄博专署决定修建张店～北镇的地方轻便铁路。同年11月26日，淄博专署交通局正式提交修建张(店)北(镇)地方轻便铁路意见书，计划投资1200万元。 该线初按762毫米轨距轻轨铁路设计，后改按1435毫米轨距轻便铁路标准设计，设计通过能力为日通过列车17.6对，年货运量147万吨。

1960年2月，张北轻便铁路全线同时动工，参加施工的有广饶、博兴、惠民、邹平、高青、桓台、张店等县(区) 的民工5.2万人，至6月底，张店(杜科) ～王旺庄段基本铺通，共完成土方120万立方米，桥涵43座，铺石渣4.5万立方米，铺枕木19.4万根，铺轨86公里。1963年11月全线简易通车运营。 由于该工程是在边勘测、边设计、边施工、边简易通车运营的情况下进行的，至1963年大部工程尚未达到设计标准要求， 部分路段未铺石渣，已铺设的枕木、钢轨质量也较低劣。动力机械初用旧汽车改造的2台小机车，后调拨5台“星火型” 小蒸汽机车，但因无给水设备，只得用人工挑水给机车上水，车辆是张店红星机械厂代为制造的小型简易车。

1966年，随着胜利油田的开发建设，经张北地方铁路局与石油部九二三厂(胜利油田)协商，确定修建博兴～史口铁路，并相应对原张北地方轻便铁路进行改造后在博兴接轨。翌年下半年，根据油田出油分布等情况，决定将线路延长至东营。设计通过能力为日通过列车31对，牵引定数3000吨，年运量270～330万吨。 张东线扩建工程自1966年12月开工，分两期进行。第一期工程自张店站至陈户站，参加这期工程建设的专业施工队伍1000人， 民工4500人， 共完成土石方404万立方米，新建桥涵37座，房屋4533平方米，合计铺轨 (含站线)61.578公里， 1970年9月建成通车。第二期工程，新建博兴～东营段。参加本期工程建设的有济南铁路局原第六工程队、第八工程队，山东省交通厅工程大队第三、第五工程队，张北地方铁路局铺轨大队，昌潍、惠民地区的民工大队等，共完成土石方125.1万立方米，建桥涵139座，房屋5284平方米，铺轨(含站线)63.355公里。1972年1月1日，全线简易通车运营。

1973年1月1日，张东线正式移交济南铁路局，将原张北地方铁路局改建为张东线临管处，主管客货运输。此后，主管部门用“以路养路”的办法，从临管运营收入中逐步解决工程配套和病害整治等问题。主要工程项目有：增建杜科～湖田联络线1.816公里，扩建杜科站，延长各站股道，更换不合标准的钢轨，增设张店至东营通迅铜线1对等。自1976年2月1日起，结束临管，并撤销临管处，并入淄博车务段领导，正式投入运行。

原张北地方轻便铁路，1960年由铁道部第三设计院勘测设计，按762毫米轨距提出部分设计文件，后按山东省地方铁路会议要求，轨距改为1435毫米轻便铁路，设计主要技术标准条件为：最小曲线半径120米，限制坡度5‰；正线长77.400里，

车站13个，桥涵53座，年货运量147万吨。1959年，由山东省交通厅及淄博专署成立张北地方轻便铁路工程指挥部，1960年2月动工，组织淄博专署和博兴、张店等县区5.2万民工施工，当年11月由张店至王旺庄站间达到简易通车，铺轨86公里。线路是在“边勘测、边设计、边施工、边简易通车运营”的情况下进行的，部分路段未铺石碴，机车是用汽车改造的内燃机车，用人工上水，到1963年大部工程尚未达到标准要求即简易通车运营。至1966年累计完成投资957.75万元。随着胜利油田的发现和开发，1966年初，由张北地方铁路局与胜利油田协商，建议延展、改造铁路。1967年下半年，由铁道部、石油部联合报国家计委批准，决定分年投资，新建博兴至东营和改造张店至博兴两段线路。张东支线改扩建工程自1966年12月2日开工，勘测设计由济南局为主，张北铁路扩建办公室和胜利油田共同担任。1968年10月，张北铁路扩建办公室对原设计进行了修改：设计标准由原Ⅱ级变为Ⅲ级铁路支线，最小曲线半径600米(张店杜科间为300米)；年运量270万吨至330万吨；以张店机务段为机务本段，机务折返段改设在博兴，列检所改设在杜科。工程分二期进行，一期工程自张店至陈户站，铺轨(含站线)61.578公里；二期工程为新建博兴至东营段，铺轨(含站线)63.355公里。工程自1966年12月开工，1970年9月底由张店通车至陈户站，1972年元旦全线简易通车运营，累计投资2521.86万元。原张北轻便铁路共征地4447亩，每亩56.9元；张东支张扩建后，共占地1万亩，施工中采取路基两侧大面积取土后，随即整为平地，以节约良田。

山东省革命委员会生产指挥部根据国家计委、交通部、燃化部决定，责成济南局、张北地方铁路局共同派员组成交接领导小组，自1972年11月20日至12月底进行交接。自1973年1月1日起正式移交济南局，由新成立的青岛铁路分局张东线临管处管理。用“以路养路”的办法，从临管运营收入中逐步解决增建、延长股道、扩建车站等工程配套、技术改造和工程病害整治等问题，使全部工程基本达到正式运营条件，于1976年2月1日转入正式运营。