为减少对宝山城市规划影响，沪通铁路上海市界至江杨北路段调整至S7沪崇高速西侧及G1501上海绕南侧；江杨北路至外高桥段改走G1501上海绕城高速至富锦路经长江大堤后到达外高桥。
沪通铁路北接宁启铁路、南接上海浦东铁路，上海段自上海市界（华亭）至平安站。为了确保沪通铁路沿线实施条件，减少工程影响，优化上海市北部和浦东地区的铁路布局，对沪通铁路上海段（市界至曹路）进行了优化；为了推进上海国际航运中心建设，强化海铁联运功能，预留外高桥集装箱中心站及港区作业线，预留曹路站港区作业线。
沪通铁路西起嘉定区北侧上海市界，沿规划沪崇高速（S7）西侧向南，转入上海绕城高速（G1501）南侧，向东穿越蕰川公路、江杨北路、铁力路、同济路、牡丹江路、宝山新城SB-A-4编制单元，转向南穿越长江大堤、宝山圈围地区、黄浦江（吴淞口），接浦东新区外高桥，沿外环线（S20）南侧向东南，转入五洲大道-上海绕成高速（G1501）北侧向东，穿沪陕高速（G40）后转向东南，在上海绕城高速（G1501）东侧长川路处接入曹路站，全长约55.5km。