兰渝铁路从兰州枢纽兰州东站起，经榆中县、渭源县、岷县、宕昌县、陇南市(武都)，然后向东经四川省的广元市、苍溪县、阆中市、南部县、南充市、武胜县，最后到达重庆市。全长823.84公里，新建里程788.8公里。
　　
　　 站点
　　
　　 正线从甘肃陇南进入，青川姚渡镇是入川第一站，然后经羊木镇再到广元站，广元将有广元、广元西、广元南三个车站；再经元坝、苍溪、阆中、南部、南充，由武胜出川，再在重庆合川接遂渝铁路的合川站进入重庆。除了正线，还有一条广安支线，计划从南充市达成铁路上的南充东站引出，经岳池、广安以后在华蓥高兴镇与襄渝线完成接轨。按照设计，主线的重庆至广元段时速为250公里/小时，其余主线线路和广安支线线路均为160公里/小时。
　　
　　 桥隧线长度约560公里，占线路总长的70%左右。预测运量2020年兰州至广元货运2400万吨/年，客车20对/日，广元至重庆货运1600万吨/年，客车22对/日；远期2030年，兰州至广元货运3200万吨/年，客车28对/日，广元至重庆货运2000万吨/年，客车32对/日。全线共设30处车站、2处线路所。
　　
　　 起始及沿途重要市县有：甘肃兰州----甘肃榆中----甘肃渭源----甘肃岷县----甘肃宕昌----甘肃陇南---广元青川---广元朝天---四川广元---广元元坝---四川苍溪----四川阆中----四川南部----四川南充----四川武胜----重庆合川----重庆。
　　
　　 优化“渝新欧”重要一环
　　
　　 2013年8月3日，重庆地面温度高达40度。兰渝铁路重庆段的建设者们挥汗如雨，抓紧时间铺设铁轨。
　　
　　 兰渝铁路是优化“渝新欧”线路的重要一环。2015年，兰渝铁路建成妹妹人体艺术后，“渝新欧”将取道于此，直达兰州，运行时间将缩短10个小时。