2003年，为迎接中国铁路第六次大提速，武九线复线化及扩能改造项目开工，2005年完工，打通了武汉向东的快速通道。同年，对武汉～安康铁路开工进行增建第二线及扩能提速电气化改造，2009年初完工。2008年，武九铁路开始电气化改造，2010年完工。同时，长荆铁路、武麻铁路都进行了电气化改造，大大提升了武汉枢纽向周边的辐射能力。2005年，开工新建武广客运专线和沪汉蓉快速客运通道的合武线引入武汉枢纽工程。2008年，合武铁路通车，武汉到上海的乘车时间缩短到四个小时。2008年，又陆续开工新建沪汉蓉快速客运通