到桂林，长167公里，由广西负责。估计需款3600万国币，南京政府负担一半，用以购买车辆、钢材、机械；湖南、广西各负担1/4，以土地、人工、枕木作股。民国26年（1937年）12月18日，湘桂铁路股份有限公司理事会在汉口成立，在广西桂林设总经理处，领导湘桂铁路修建事宜。抗战后，日本海军封锁中国沿海，国民政府遂着意开辟西南陆路国际交通线，决定将湘桂铁路延长到镇南关，与越南铁路相接，借海防为吞吐港。1938年1月，湘桂铁路工程处改称湘桂铁路衡桂段工程处；并在南宁成立南镇段工程处，负责组织修筑南宁至镇南关段。19