湘桂铁路起自湖南衡阳，经永州进入广西桂林、柳州、南宁，终于凭祥，线路全长1013公里。衡阳至南宁段扩能改造工程采用新建双线方案，长723.7公里，其中广西境内长541公里，湖南境内长182.7公里，共设车站37座，桥隧比为30％。衡阳至柳州段497.9公里为新建国家I级双线电气化铁路，与既有单线形成三线格局，列车设计时速200公里，并预留提速条件。柳州至南宁段225.8公里为新建客运专线，与既有复线实现客货分线，形成四线格局，列车设计时速200公里以上。
湘桂铁路扩能改造工程衡阳至南宁段完成后，铁路远景运输能力为：衡阳至柳州段货运量5000万吨/年，单向客运量4000万人/年；柳州至南宁段货运量1亿吨/年，单向客运量8000万人/年。衡阳至南宁间运营时间3小时，比现行运营时间节省约7.5小时。工程建设工期3年半，投资估算总额575亿元，由铁道部、广西壮族自治区和湖南省及社会资本采用多元化投资模式合资建设。
此外，广西沿海铁路南宁至钦州段线路全长99.1公里，为新建国家I级双线铁路，同时保留既有铁路，设计时速200公里，设南宁东、五象、大唐、小董西、钦州北5个车站，全线桥隧比为56.6%。工程建设工期3年，投资估算总额97.6亿元，由铁道部与广西壮族自治区共同出资建设。广西沿海铁路扩能改造项目全面建成后，南宁到广西沿海钦州、北海、防城港3市的铁路行程将控制在1小时左右。
新湘桂铁路扩能改造工程湖南段，包括衡阳枢纽和永州地区配套工程，东起衡阳站，西至既有湘桂线东安站以南，全长185公里，按国家I级、双线电气化铁路设计建设，项目总投资110亿元，计划2012年建成通车。工程竣工通车后，运输能力将大幅度提高,远期年度货运量、直通客流量将分别提高到5000万吨和1300万人次，开行客车能力增加103对，达到120对；运行时间可控制在6小时以内，比现行运行时间压缩一半以上。
湘桂铁路是国家八纵八横铁路网之一——大（同）湛（江）铁路通道的重要组成部分，是广西、海南、粤西地区联系内地的重要桥梁，也是湘鄂赣等省的又一条出海通道，更是中国内陆地区与东南亚地区的重要国际纽带。加快实施湘桂铁路扩能改造工程，尽快形成大运输能力的快速铁路通道，对于完善国家铁路网络，畅通区域客货运输，促进地方经济发展，加强国际经贸交流，都具有十分重要的现实意义.
湘桂铁路永州至柳州段扩能改造工程
该工程预计2010年全线的路基、隧道基本完成，桥梁大部分完成，2011年站前工程全部完工，2012年全线竣工，并进行精确调试，实现全线开通。
工程投资总额近245亿元人民币，全长350.7公里，是新建国家Ⅰ级双线电气化铁路，列车设计时速为 200公里，并预留有提速条件，建设工期为3年半，建成后与既有的湘桂单线形成三线并行格局。
湘桂铁路永州至柳州段扩能改造工程自2009年3月份破土动工，得到沿线政府和群众的大力支持，截止2010年3月底，已累计完成投资63亿元，占投资总额的25.7%。区间路基土石已完成60%，站场土石完成24.2%，桥梁完成27.7%，涵洞完成46.6%,隧道完成41.3%，重点控制性工程稳步推进。
施工单位
湘桂一标（中铁五局）
湘桂二标（中国路桥）
湘桂三标（中铁十二局）
湘桂四标（中铁二局）
湘桂五标（中铁二十三局）
湘桂六标（中铁十一局）
湘桂七标（中铁二十五局）
站后一标（中铁建电气化局）
站后二标（中铁电气化局）
最新进展
湘桂铁路扩能改造进入柳州主要通道正式铺轨
3月31日，广西柳州西站开始铺轨，标志着湘桂铁路进入柳州主要通道正式铺轨，施工任务由中铁二十五局湘桂铁路铺轨项目部承建。
柳州西站是湘桂铁路扩能改造进入柳州主要通道——柳江特大桥架梁通行节点。根据湘桂铁路全线施工进度要求，7月30日将开通柳州西—青茅—鹧鸪江区段线路。这个区段横跨柳江特大桥，全长1.9公里，能否在4月30日完成铺架工程成为关键节点之一。
为此，铺轨项目部制定严密配合铺架施工组织方案和措施，确保柳江特大桥铺架工程节点工期完成。目前，柳州西站至柳江特大桥南端线路已正式铺轨，线路全长6公里，现已完成3公里铺轨任务。
湘桂铁路通道是广西“一轴四纵四横”铁路网络体系建设中的“一轴”，贯穿广西主要经济带，连接中国和东盟，是广西铁路运输网络的主动脉。湘桂线自20世纪30年代建成以来，一直是单线非电气化铁路，技术标准低，运行速度慢，随着近年来经济快速发展，已不能满足客货运输对运力的需求。
为打通“瓶颈”，湘桂铁路扩能改造工程于2008年底开始动工，新建铁路的标准为电气化双线，衡阳至桂林段按照运营速度200公里/小时、预留250公里/小时的标准建设，桂林至柳州段按照250公里/小时标准建设。据悉，湘桂线永州至桂林段力争2012年年底开通。整个工程预计在2013年完工。