深茂鐵路起於深圳北站，途經廣州南沙、東莞、中山、江門、陽江，終於茂名東站，東接廈深鐵路、廣茂鐵路，西接茂湛高鐵、河茂鐵路，北接洛湛鐵路，全長為371.73公裏，按國鐵Ⅰ級、設計時速由200公裏提高為250公裏/小時 ，客貨兩用，總投資458.4億元人民幣。
廣東西部沿海快鐵建成後，使粵西與珠三角城市之間的聯系更加密切。加大珠三角對粵西的輻射效能，也會使物質流、資金流、信息流西遷，對粵西經濟社會的發展產生重要影響。深茂鐵路分為主線、支線，其中支線途徑佛山，兩條線路采取並行運營方式。 江門至茂名段（客貨並重），正線起於江門市新會站，終於茂名東站，全長265.539公裏；
設計行車速度動車250公裏/小時，普通客車200公裏/小時，貨車120公裏/小時；正線新建（特大、大、中）橋梁80座，長115.34公裏，新建隧道17座，長9.798公裏。
全線設車站12座，其中新建站10座，改建2座。新建牽引變電所6座。相關工程包括新建江門南貨車聯絡線、江門南至新會聯絡線、電白貨車疏解線和電白至茂名東貨車疏解線4處聯絡疏解線，長度***計19.813公裏。改建廣茂線4.0公裏。工程計劃建設工期4年。
深圳至江門段（客運為主），正籌建中，深中通道確定後可望縮短深茂線繞廣州東莞的距離直聯。 深圳至廣州段（廣深港高鐵已建）、廣州至佛山段、佛山至江門段（遠期規劃）；江門至茂名段為主線、支線***用