中国南车与中国北车成立之后出现了重复投资、海外恶性竞争等问题，并随之出现合并的呼声与方案[8]。2014年9月，网络上出现中国南车、中国北车即将合并的传言[9]。2014年10月27日，中国南车股份有限公司、中国北车股份有限公司在上交所同时停牌[10]。2014年10月29日，两家公司已经成立合并工作组，筹划合并事项[11]。2014年12月1日，两家公司发布公告继续停牌[12]。
2014年12月30日晚间，南车、北车合并方案出台，中國南車将吸收合併中國北車，组成新的中国中车集团，合併後新公司承繼及承接中國南車與中國北車的全部資產、負債、業務、人員、合同、資質及其他一切權利與義務，從而實現雙方對等合併的行為[13][14][15]。
2015年6月1日中国南车股份有限公司完成工商变更登记手续，变更后的公司中文名称为中国中车股份有限公司，简称中国中车。英文名称为CRRC Corporation Limited，简称CRRC。[16][17]
合併換股完成後，中國中車總股本達272.89億股，其中A股總股本約229.18億股、H股43.71億股H股。
2016年7月20日（美国東部時間），美國《財富雜誌》公布，中國中車截至2016年度財富世界500强，排名為266位[18]。
2016年10月21日，中國中車在北京举行启动会，將研發時速600公里的高速磁浮列車等首批3個專案重點計畫。這3個專案是「軌道交通系統安全保障技術」、「時速400公里及以上高速客運裝備關鍵技術」和「磁浮交通系統關鍵技術」。這是中國大陸首個由企業牽頭組織實施的國家重點專項。
2017年，中車青島四方在芝加哥舉行建廠動工儀式。總投資1億美元占地275畝，此為中標芝加哥846輛、金額總計13億美元的地鐵標案配套計畫，在美國生產美國用的地鐵車輛。車體總組焊是於青島廠，之後運往芝加哥做轉向架組裝和車輛總裝[19]。
2017年5月份中國中車集團發佈一種導入人工智能化的新世代轨道交通系統，稱為「智慧軌道快運」即虛擬軌道電車（Autonomous rail Rapid Transit, ART），以解決BRT的一些缺點，[20]該系統車輛大量運用物聯網技術與綠能科技。車輛能源來自快充钛酸锂电池[21]只要在首末兩站充電就能完成25公里的路線，不須路面電網。其所行驶的道路只需简易喷涂轨迹标线，通过车载的多具攝影機軟體进行图像捕捉分析后控制车辆行驶于由标线构成的虚拟轨道上。車輛乍看與公路客车無異但搭乘感與轨道客车類似，而轉彎半徑小。其創新車輪制動系統全電腦化控制，其路網管理系統運用大數據與人工智能，在道路意外發生時能重新規劃替代路線脱离虚拟轨道繞道而行。
2018年5月，中国中车宣布实施货车业务重组，建立两个子集团。以中车齐齐哈尔交通装备有限公司为主体成立中车齐车集团，下设中车齐齐哈尔车辆有限公司、中车沈阳机车车辆有限公司、中车石家庄车辆有限公司、中车山东机车车辆有限公司、中车风电（锡林郭勒）有限公司5家全资子公司；以中车长江车辆有限公司为主体成立中车长江集团，下设中车长江公司、中车贵阳公司、中车眉山公司、中车太原公司、中车西安公司5家全资子公司[22][23]。