运专线设站23个（包括两座越行站），途径四川省、陕西省。线路起于西安北站，向南设阿房宫、鄠邑站，随后翻越秦岭，并设新场街（越行）、佛坪两站；进入汉中盆地后，设洋县西、城固北、汉中、新集（越行），再向南翻越大巴山，设宁强南，随后进入四川省，设朝天、广元、剑门关、青川、江油北、江油、青莲、绵阳、罗江东、德阳、广汉北、青白江东、新都东站，最后止于成都东站。线路在西安北站连接大西客运专线和郑西客运专线、西宝客运专线；在汉中站连接阳安铁路；在广元站与兰渝铁路交叉并有西成客专广元-西安段与兰渝铁路广元-重庆段联络线