En tidningsrapport har föreslagit den brittiska regeringen planer på att "skala tillbaka och yxspår elektrifieringsprojekt".
Under premiärministerns frågor berättade Cameron för Plaid Cymru, parlamentsledamot Jonathan Edwards, att ministrarna var engagerade i London-Swansea-planen.
Men han sa att Network Rail behövde få sina kostnader "under kontroll".
Mr Edwards frågade: "Kan ni informera huset och folket i Wales om det fortsätter att vara er regerings policy att slutföra [uppgraderingen] till Swansea till 2018 och delfinansiera dallinjerna?"
Cameron svarade: "Vi är absolut engagerade i att elektrifiera Stora västra linjen till Cardiff, till Swansea.
"Vi bidrar också 125 miljoner pund till kostnaden för den bredare Valley linjer elektrifiering. Det är viktigt att det här arbetet fortsätter.
"Vi måste se till att Network Rail får sina kostnader under kontroll och har ett starkt ledarskap på plats och vi ska se till att dessa saker händer."
David Cameron har blivit utmanad att säga om ett projekt för att elektrifiera järnvägslinjer mellan London och Swansea kommer att vara slutfört 2018.