本申请实施例提供一种铁路线加固系统及施工方法，其中，加固系统包括：支撑桩，沿竖向设置在每条铁路线两侧的土层中；每条铁路线的一侧设置有至少两个支撑桩；位于铁路线两侧相对的两个支撑桩连线与铁路线方向呈第一角度；便梁，与铁路线延伸方向相同，设置在各支撑桩的顶部，用于支撑铁路线轨道；系梁，延伸方向与铁路线方向呈第一角度；系梁分别与铁路线两侧的支撑桩相连；所述系梁位于支撑桩顶部向下预设距离处。本申请实施例提供的铁路线加固系统及施工方法用于在既有铁路线下方进行明挖基坑时对铁路线进行加固。