鄭州段：

 

　　鄭西安客運專線線路走向基本是沿隴海鐵路線南側約8到10公里向西，初期正線從既有鄭州站引出（由于初期引入既有鄭州站，需要對鄭州火車站進行適當改建，增加旅客列車到發線2條及1座站臺。），利用既有隴海線至鄭州西站西側后建設新線開始折向西南，經153醫院北跨四環路，再折向西南在鄭州鶴立中專和廟王分別跨310國道和規劃中原西路，于滎陽市豫龍鎮槐西村南設新滎陽站，出站向西，過喬樓水庫，經田咀南、北周村南，在草店北再跨310國道，繞過大峪溝煤礦和金龍煤礦采空區，沿鞏義市南側西行，在白河村第三次跨過310國道，在國家級文物保護單位永定陵和永熙陵之間通過，穿官莊，在芝田鎮南設新鞏義站。自新鞏義站向西穿五七化工廠一邊，經蘇家莊向西在唐恭陵北約1公里處通過進入偃師市。

 

洛陽段：

 

　　鄭西安客運專線進入偃師后，貼偃師市火電廠北面西行，在西棘針附近跨洛界高速公路并跨伊河，在明花洗滌劑廠南側西行，跨焦柳線、龍門路，在洛宜支線南側設洛陽南站；出站后在牡丹大道李屯公路橋下通過，上跨洛宜支線后西行，避開洛陽市在建電廠，跨西南環城高速公路和洛河，穿過于家營村至柳行村，進入丘陵區；沿義馬采空區南側向西，走石陵鄉西溝水庫上游到達鹽鎮。
 

三門峽段：

 

　　自河南省洛陽市和三門峽市的分界點－鹽鎮，鄭西安客運專線向西經篤忠至趙莊設新澠池站。出站后，經上凹以隧道下穿連霍高速公路，繼經硤石鄉穿張茅隧道（全長8460m）越嶺后，跨山口河，經蔡家坡跨青龍澗河，繼經賀家莊跨隴海鐵路，而后于既有隴海鐵路張家灣車站北側約0.8km處設新三門峽站。自新三門峽車站出站后線路即跨蒼龍澗河，穿呂家崖隧道，上跨連霍高速公路和城市快速通道，之后線路取直經馮佐村、大王村，跨弘農澗河，穿函谷關隧道（全長7851m）并于進口端下穿高速公路，經西閻鄉至文東村設新靈寶站。出站后，線路繼西行，跨陽平河，爾后以隧道下穿連霍高速公路，經閿鄉至盤東村跨棗鄉河，再經文底村，跨雙橋河，至楊家村達省界。

 

渭南段：

 

　　鄭(州)西（安）快速鐵路客運專線是國家重點工程。潼關、華陰區間地形多樣、地質復雜，鐵路、公路、電力、通信線路交跨十分頻繁，給供電施工和材料運輸帶來很大困難，擔負施工任務的渭南局潼關、華陰電力局職工克服工期緊、任務重、質量要求高以及惡劣天氣帶來的影響，采取分區段、分工序的方法，打破常規作業，加班加點組織施工，及時滿足了各施工點生產、生活用電需求，為鐵路工程的順利施工創造了條件。設立新華山車站，新渭南車站。秦東隧道是世界首座特大斷面濕陷性全黃土隧道，全長7684米，最大開挖斷面達到170平方米。渭南渭河特大橋全長79.6公里，三跨渭河。新渭南站建成后，將是世界上第一座高速通過的高架橋客運專線車站。為充分利用橋梁下部空間、節約用地，新渭南站站房設置于鐵路橋梁下方。車站兩端咽喉區分別位于大橋變寬度連續橋梁上，道岔與橋梁間相互受力非常復雜，設計難度也前所未有。

西安段：

 

　　鄭西客運專線由鄭州樞紐配套工程、鄭州至西安（新臨潼）段以及西安樞紐配套工程三部分組成。西安樞紐配套工程包括：客運專線出新臨潼車站西行，于貨北環新筑站東上跨樞紐貨運北環線（擬建）及灞河，抵西安市北郊、西銅高速公路西側設西安北站，沿渭河南岸繼續向西跨機場高速公路、渭河、咸銅鐵路后接入隴海鐵路咸陽西站，客運專線正線全長59.729公里。同時客運專線正線于新臨潼站與西康線柳樹村車站、隴海線窯村站間設聯絡線，利用隴海線既有窯村至西安段（增建三、四線）引入西安站，聯絡線長26.328公里。引入西安相關改擴建工程包括機務段改建、西安站（含北廣場及站房）擴建及動車存車場等工程、西安動機車車輛基地，西安動車存車場至西安北動車基地走行線。設立新臨潼、西安北車站。

 

寶雞段：

 

　　這條鐵路不到寶雞，但考慮到該鐵路對寶雞未來發展的重大意義，鐵道部決定增加鄭西快速鐵路客運專線寶雞段，將專線向西延伸到寶雞。近日，負責這條鐵路設計工作的工程技術人員已抵達寶雞，進行實地考察。據介紹，這條鐵路只設5個站，即西安北、咸陽西、（新）楊凌、五丈原、（新）寶雞，預計年底開工，2009年與鄭西快速鐵路客運專線同時完工。