大同至西安铁路客运专线是国家《中长期铁路网规划》的一条客运专线,也是中国“八纵八横”客运专线网的其中“两纵”——呼南通道(大同~太原段)和京昆通道的重要组成部分。线路北起山西省大同市,自北向南贯穿山西省中部,向南经山西省朔州市、忻州市、太原市、晋中市、临汾市、运城市,在山西永济市跨黄河进入陕西省渭南市,终点至西安市。线路正线全长859km,山西省境内正线长度706公里,陕西省境内正线长度153公里,线路行经晋、陕两省的晋南地区与关中平原东部。全线桥隧比例约占线路全长的78%,共设车站29个,其中新建车站18个、利用在建和既有铁路客站11个。线路速度等级为250 km/h,预留350 km/h提速条件。项目原定大同至原平段利用在建北同蒲铁路第三、四线,新建线路自山西省原平,经太原、晋中、临汾、运城,陕西省渭南、临潼,终至西安。线路全长845公里,其中新建线路713公里,利用在建线路132公里。变更后的项目大同至原平新建铁路客运专线,新建线路全长147.15公里。该线建成后,大同至西安旅客列车运行时间将由普通列车的16小时压缩至5个半小时左右。通过与京张城际铁路,大张客运专线、集大客运专线、石太客运专线、徐兰客运专线、西成客运专线有效衔接,进一步拓展快速客运网覆盖面,形成山西通往全国各地高效便捷的快速客运网,大大缩短区域内主要城市间以及与全国各区域间的时空距离,满足日趋增长的旅客运输需求,对促进地方区域经济可持续发展将产生重要作用。