蘭渝鐵路從蘭州樞紐蘭州東站起，經榆中縣、渭源縣、岷縣、宕昌縣、隴南市(武都)，然后向東經四川省的廣元市、蒼溪縣、閬中市、南部縣、南充市、武勝縣，最后到達重慶市。全長823.84公里，新建里程788.8公里。
　　
　　 站點
　　
　　 正線從甘肅隴南進入，青川姚渡鎮是入川第一站，然后經羊木鎮再到廣元站，廣元將有廣元、廣元西、廣元南三個車站；再經元壩、蒼溪、閬中、南部、南充，由武勝出川，再在重慶合川接遂渝鐵路的合川站進入重慶。除了正線，還有一條廣安支線，計劃從南充市達成鐵路上的南充東站引出，經岳池、廣安以后在華鎣高興鎮與襄渝線完成接軌。按照設計，主線的重慶至廣元段時速為250公里/小時，其余主線線路和廣安支線線路均為160公里/小時。
　　
　　 橋隧線長度約560公里，占線路總長的70%左右。預測運量2020年蘭州至廣元貨運2400萬噸/年，客車20對/日，廣元至重慶貨運1600萬噸/年，客車22對/日；遠期2030年，蘭州至廣元貨運3200萬噸/年，客車28對/日，廣元至重慶貨運2000萬噸/年，客車32對/日。全線共設30處車站、2處線路所。
　　
　　 起始及沿途重要市縣有：甘肅蘭州----甘肅榆中----甘肅渭源----甘肅岷縣----甘肅宕昌----甘肅隴南---廣元青川---廣元朝天---四川廣元---廣元元壩---四川蒼溪----四川閬中----四川南部----四川南充----四川武勝----重慶合川----重慶。
　　
　　 優化“渝新歐”重要一環
　　
　　 2013年8月3日，重慶地面溫度高達40度。蘭渝鐵路重慶段的建設者們揮汗如雨，抓緊時間鋪設鐵軌。
　　
　　 蘭渝鐵路是優化“渝新歐”線路的重要一環。2015年，蘭渝鐵路建成通車后，“渝新歐”將取道于此，直達蘭州，運行時間將縮短10個小時。