富西铁路从齐北铁路富裕站引出，沿黑蒙界向北经讷河市、嫩江县出黑界，其后大致沿甘河向西北延伸至加格达奇站，后折向北重新进入黑龙江省内直至塔河县，于塔河县向西北至漠河站，后转向西南至铁路终点古莲站。
历史.富西铁路由原富嫩铁路和嫩林铁路组成。富嫩铁路始建于1930年，于1936年建成，嫩林铁路始建于1958年，于1972年建成。