“绿色设计”是铁路工程可持续发展理念的主要体现和实施方式，需要从全寿命周期的角度出发充分贯彻这一理念。目前在铁路工程项目中对“绿色铁路设计”的概念尚不统一，且易与“绿色施工”“绿色运营”等概念混淆，使得在实施过程中具体手段和方式泛化不聚焦。因此，有必要进一步对“绿色铁路设计”内涵与核心进行界定。对此，从宏观规划层面和微观技术层面进行分析，探究绿色铁路设计低能耗、小污染、低成本、大运量、全天候的综合目标。结合铁路工程线性工程作业面广、工程地域跨度大及大临工程多等特点，梳理“绿色铁路设计”与“绿色施工”和“绿色运营”的关系，以及与“绿色技术”和“绿色评价”的逻辑联系，探索并界定绿色铁路设计的核心理念与内涵。同时，以某进藏铁路工程为例，针对沿线地壳板块活动频繁、工程施工条件恶劣、现场地质情况复杂、自然生态敏感脆弱的特点，分析该铁路绿色设计可能面临的挑战，并从生态环境、经济成本、施工环保健康和水文环境保护四个角度，阐述采用“新技术、新工艺、新材料、新设备”进行绿色设计并贯彻“四节一环保”理念的具体实现手段。研究可为今后生态环境保护要求较高的铁路工程绿色设计提供参考。