东起甘肃省境内兰州西站，途径青海省西宁，甘肃省张掖、酒泉、嘉峪关，新疆维吾尔自治区哈密、吐鲁番，最终引入乌鲁木齐站。线路于2009年11月4日开工建设，2014年6月进行联调试验，同年11月16日乌鲁木齐南至哈密段通车。线路在兰州西站连接陆桥通道兰州~宝鸡段，构成从乌鲁木齐至连云港长达三千多公里的快速铁路。2014年12月26日，兰新铁路第二双线全线通车，乌鲁木齐到兰州西开行两列直通动车组，两地间的旅行时间由18小时缩短至12小时左右。现有兰新铁路复线转而以货运为主，输送能力达到每年4.24亿吨以上