线路自合肥站起，沿西安南京线至长安集站，区间线路自长安集引出后沿西安南京铁路向西经安徽省合肥市的肥西县，六安市的金安区、裕安区、金寨县，中穿大别山进入湖北省，经湖北省黄冈市的麻城市、红安县，武汉市的黄陂区，引入汉口站。线路跨越两省四市七区县，正线全长359.361公里，其中区间正线长度284.114公里，合肥枢纽正线长度33.573公里，武汉枢纽正线长度41.674公里。安徽省内正线长度201.588公里；湖北省境内正线长度157.773公里。全线设大中小桥171座，总长度为118.819公里，占正线总长的33.1%；隧道37处，总长度约64.076公里，占正线总长17.83%。工程于2005年10月动工，2009年4月1日开通客运，动车组首次跨越长江。