Banen var smalsporet, sporvidde 1067 mm, som de fleste 1800-tallsbanene i Norge. Fornyelsen og oppgraderingen av Drammenbanen rundt første verdenskrig er noe av det mest omfattende som er utført ved jernbanen i Norge. Banen ble lagt om til normalspor (1435 mm), elektrifisert, og strekningen mellom Sandvika og Oslo Vestbanestasjon fikk dobbeltspor. Drammenbanen ble åpnet som normalsporet bane 11. februar1920.[1] Elektrifisering ble vedtatt i 1912 som den første statlige banen i Norge.[2] Elektrifiseringen Oslo V – Brakerøya ble fullført 26. november1922[1] som den første av de statlige banene. Hakavik kraftverk ved Eikeren i Buskerud ble bygd for å forsyne banen med elektrisitet.[4] I 1958 var strekningen mellom Sandvika og Asker stasjon ombygget til dobbeltspor, mens linjen videre mot Drammen fortsatt var enkeltsporet.
I 1973 ble den dobbeltsporete Lieråstunnelen åpnet og Drammenbanen lagt om mellom Asker stasjon og Brakerøya. Den 10,7 kilometer lange tunnelen var landets lengste, og medførte en radikal reduksjon av reisetiden.
Oslo vestbanestasjon ble lagt ned i 1989, etter at Oslotunnelen på strekningen Oslo sentralstasjon – Skøyen stasjon i Oslo var blitt åpnet i 1980, og trafikken gradvis overført til Oslotunnelen.
Den gamle, ensporete strekningen mellom Asker stasjon og Gullaug ble beholdt etter at Liertunnelen var åpnet, og fram til 1994 var Gullaug Spikkestadlinjens endepunkt. I 1994 ble godstrafikken nedlagt, og banen forkortet ved Spikkestad stasjon. Her går nå NSB lokaltog linje L1 Spikkestad - Asker – Oslo S – Lillestrøm.
Askerbanen, hvor siste strekning åpnet i august 2011, går parallelt med Drammenbanen mellom Lysaker og Asker og avlaster Drammenbanen, og eliminerer kapasitetsproblemene som oppstod på denne strekningen. For fremtiden vil den tradisjonelle Drammenbanen først og fremst fungere som lokalbane på strekningen mellom Skøyen stasjon og Asker stasjon.