起于成都，经德阳市广汉、成都市彭州、德阳市什邡、绵竹、绵阳市安州区，阿坝州茂县、和九寨沟，向北延伸至甘肃省合作市，川主寺至合作段与成宁铁路共线，其中成都至九寨沟全长275公里，全线设计时速200km/h。
成兰铁路预计共有20个站点，其中三星堆、什邡、绵竹等14个站点为新建，大弯、成都北、成都等其余站点为改建。线路等级：国铁Ⅰ级，正线数目：双线（联络线为单线），速度目标值：200km/h（联络线100~160km/h），预计运营2020年，建成后，成都至九寨沟仅需2小时，到兰州将由目前的15个小时以上，减少至4小时。川西北将结束无铁路的历史。