深茂铁路起于深圳北站，途经广州南沙、东莞、中山、江门、阳江，终于茂名东站，东接厦深铁路、广茂铁路，西接茂湛高铁、河茂铁路，北接洛湛铁路，全长为371.73公里，按国铁Ⅰ级、设计时速由200公里提高为250公里/小时 ，客货两用，总投资458.4亿元人民币。
广东西部沿海快铁建成后，使粤西与珠三角城市之间的联系更加密切。加大珠三角对粤西的辐射效能，也会使物质流、资金流、信息流西迁，对粤西经济社会的发展产生重要影响。深茂铁路分为主线、支线，其中支线途径佛山，两条线路采取并行运营方式。 江门至茂名段（客货并重），正线起于江门市新会站，终于茂名东站，全长265.539公里；
设计行车速度动车250公里/小时，普通客车200公里/小时，货车120公里/小时；正线新建（特大、大、中）桥梁80座，长115.34公里，新建隧道17座，长9.798公里。
全线设车站12座，其中新建站10座，改建2座。新建牵引变电所6座。相关工程包括新建江门南货车联络线、江门南至新会联络线、电白货车疏解线和电白至茂名东货车疏解线4处联络疏解线，长度共计19.813公里。改建广茂线4.0公里。工程计划建设工期4年。
深圳至江门段（客运为主），正筹建中，深中通道确定后可望缩短深茂线绕广州东莞的距离直联。 深圳至广州段（广深港高铁已建）、广州至佛山段、佛山至江门段（远期规划）；江门至茂名段为主线、支线共用
