懷邵衡鐵路全長大約318km。該線路于2008年七月初進入《國家中長期鐵路網規劃調整方案》，2010年10月获国家发改委批复立项。原擬於2010年內動工。2011鐵道部高層人事變動及其後的溫州7·23動車追尾事故，使得國內所有鐵路新工程上馬延遲。2012年3月列入国家《十二五综合交通运输体系规划》的快速铁路专栏。2012年4月14日鐵道部同意在得到湖南省部分資金墊付的前提下，懷邵衡鐵路與婁邵鐵路四線並行的32km路段可以率先開工。懷邵衡鐵路有限責任公司於2012年11月2日成立。2013年12月24日可行性研究报告获得国家发改委批复。2014年1月6日开工。2014年6月30日全局开工。2018年3月20日上午，全线铺轨贯通。