Институт Корпуса инженеров путей сообщения, одно из первых высших технических учебных заведений Российской империи, основанное в 1809 году. Целью создания института была подготовка специалистов для строительства на огромных территориях России разветвлённых систем сухопутных и водных путей сообщения. В эпоху создания института наиболее развитым был водный путь. Основным недостатком судоходства была зима, когда суда простаивали месяцы в ожидании начала навигации. Против течения по рекам и каналам летом суда проводились бурлаками.
С 1861 по 1864 год Менделеев читал здесь лекции в должности профессора химии, заведовал химической лабораторией, где выполнил всю экспериментальную часть своей докторской диссертации «О соединении спирта с водой», закончившейся в январе 1865 года защитой. В память об этом на кафедре «Инженерная химия и естествознание» установлена мемориальная доска, а лаборатория названа его именем.
Менделееву было 27 лет, когда широкая сфера научных интересов привела его в Корпус инженеров путей сообщения, ныне Петербургский государственный университет инженеров путей сообщения (ПГУПС). Дмитрий Менделеев переоборудовал химическое отделение лабораторного здания. Сейчас эта аудитория носит его имя. После ухода из Корпус инженеров путей сообщения, Менделеев продолжал интересоваться развитием железных дорог.
По его рекомендации для вывоза угля, чугуна и химической продукции из Донбасса была проложена рокада от магистрали, идущей из центра страны в Крым, до линии, соединяющей шахты и металлургические заводы с портом в Мариуполе. Эта трасса стала основой нынешней Донецкой магистрали. Менделеев разработал предложения по изменению таможенных тарифов на уголь, доказал необходимость создания шлюзов и проведения дноуглубительных работ на Донце и Дону, развития портов на побережьях Азовского и Чёрного морей.
Менделеев предлагал проложить железные дороги к Северному Ледовитому океану для экспорта сырья. Эту идею удалось реализовать спустя почти 100 лет во время освоения Западно-Сибирского нефтяного района. Он же одним из первых высказал идею постройки Великой Сибирской магистрали (нынешнего Транссиба).