Das Genehmigungsverfahren für den Bau oder die wesentliche Änderung von Betriebsanlagen der Eisenbahnen ist im Allgemeinen Eisenbahngesetz (AEG), bundeseinheitlich geregelt. Die Regelungen im AEG gehen als Spezialregelungen den allgemeinen Planfeststellungsregelungen im Verwaltungsverfahrensgesetz vor. Die Aufgaben und Zuständigkeiten der Bezirksregierung Köln richten sich danach, ob Eisenbahnen des Bundes oder nichtbundeseigene Eisenbahnen gebaut werden sollen. Die Zuständigkeiten sind im AEG sowie im Gesetz über die Eisenbahnverkehrsverwaltung des Bundes (BEVVG) und auch in der Landes-Verordnung über die Zuständigkeiten auf dem Gebiet des Eisenbahnwesens (Eisenbahnzuständigkeitsverordnung – EZustVO) geregelt.

Bei Bauvorhaben der Deutschen Bahn AG mit ihren Tochtergesellschaften (z.B. DB ProjektBau GmbH oder DB Station & Service) führt die Bezirksregierung Köln das Anhörungsverfahren durch, nachdem das Eisenbahn-Bundesamt (EBA) den Antrag der Deutschen Bahn AG bei der Bezirksregierung Köln eingereicht hat. Nach Abschluss des Anhörungsverfahrens leitet die Bezirksregierung Köln die Unterlagen an das EBA weiter, das den für die Ausführung des Bauvorhabens erforderlichen Planfeststellungsbeschluss erlässt.

Im Regierungsbezirk Köln gibt es mehrere Eisenbahnen, die nicht dem Bund gehören, wie z.B. die Häfen und Güterverkehr Köln AG (HGK), die Euregio Verkehrsschienennetz GmbH (EVS) und auch die Rurtalbahn GmbH. Bei den Anschlussbahnen handelt es sich um Bahnanlagen von Unternehmen auf privater Infrastruktur, die einen eigenen Anschluss an das Schienennetz des öffentlichen Verkehrs haben. Dabei handelt es sich sowohl um Strecken auf denen Güter befördert werden als auch um Strecken, die der Personenbeförderung dienen. Bei Bauvorhaben von NE-Bahnen und Anschlussbahnen ist die Bezirksregierung Köln Anhörungsbehörde und Planfeststellungsbehörde. Sie bedient sich dabei in technischer Hinsicht der Hilfe der Landeseisenbahnverwaltung, die beim Eisenbahn-Bundesamt in Köln angesiedelt ist.

Das Genehmigungsverfahren für den Bau oder die Änderung von Betriebsanlagen (Haltestellen und Strecken) von Straßenbahnen, Stadtbahnen und U-Bahnen ist im Personenbeförderungsgesetz (PBefG) bundeseinheitlich geregelt. Die Bezirksregierung Köln ist sowohl Anhörungsbehörde als auch Planfeststellungsbehörde. Antragsteller der Vorhaben sind die Städte und Gemeinden, sowie die Verkehrsunternehmen (z. B. Kölner Verkehrsbetriebe (KVB), Stadtwerke Bonn (SWB)). Im Anhörungsverfahren wird immer die Technische Aufsichtsbehörde, Dez. 25 bei der Bezirksregierung Düsseldorf, beteiligt. Die Technische Aufsichtsbehörde prüft landesweit insbesondere die technische Durchführbarkeit und Sicherheit der beantragten Vorhaben. Darüber hinaus erteilt die Bezirksregierung Köln auch die Genehmigung für den Bau, den Betrieb und die Linienführung nach § 9 PBefG.