合武鐵路自合肥站起，沿西安-南京線至長安集站，區(qū)間線路自長安集引出后沿西安南京鐵路向西，經(jīng)安徽省合肥市的肥西縣，六安市的金安區(qū)、裕安區(qū)、金寨縣，中穿大別山進入湖北省，經(jīng)湖北省的麻城市、紅安縣、武漢市黃陂區(qū)，引入漢口站。線路跨越兩省四市七區(qū)縣，正線全長359.361公里，其中區(qū)間正線長度284.114公里，合肥樞紐正線長度33.573公里，武漢樞紐正線長度41.674公里。安徽省內正線長度201.588公里，湖北省境內正線長度157.773公里。全線設大中小橋171座，總長度為118.819公里，占正線總長的33.1%；隧道37處，總長度約64.076公里，占正線總長的17.83%。工程于2005年10月動工，2009年4月1日開通客運，動車組首次跨越長江。

合武鐵路為國家Ⅰ級雙線鐵路，與西安－合肥鐵路、武漢－重慶－成都鐵路、京滬鐵路相銜接，為我國中西部地區(qū)與東部沿海地區(qū)各區(qū)域經(jīng)濟文化聯(lián)系增加了一條快速通道。