宝鸡至天水铁路傍渭水、穿秦岭，全长153公里，沿途穿越隧道126个，桥梁97座、涵洞610多个。二十世纪三十年代末开始修建这条铁路，当时国民党政府耗费了大量的人力、物力、财力、终因质量问题未能正式通车，被讽喻为西北干线上的“盲肠”。

1949年10月新中国诞生。12月，毛主席发出了“人民军队要参加国家经济建设”的伟大号召。1950年初，时任西北军政委员会主席彭德怀率解放军19兵团64军和陕西军区部分部队在参加解放大西北诸战役后，奉命移师秦陇山地、渭河两岸，开始修建宝天铁路。

秦陇山地坡陡沟深，南有黄浪涛涛的渭河，北有层层叠叠的秦岭悬崖峭壁。在8个月的艰险筑路施工中，56名烈士光荣牺牲，只有6人留下了照片，近一半的人连一字半句的生平事迹都没有。他们中年龄最小的只有19岁，最大的也不过40来岁。

为纪念解放军十九兵团64军修建宝天铁路的丰功伟绩，悼念在筑路中光荣牺牲的56位烈士，1952年，修建“宝天铁路烈士纪念碑”，碑面朝向宝天铁路方向。每当列车经过，大家以瞩目礼表达对筑路英雄的敬仰和缅怀之情。1980年，宝鸡市人民政府修建“宝天铁路英烈纪念馆”，并由习仲勋亲笔题写了馆名。