成渝中线位于重庆市和四川省境内，线路自重庆枢纽重庆北站向西引出，经重庆科学城、铜梁、大足进入四川省境内，经安岳、乐至、简州新城引入成都枢纽成都站，成都枢纽普速外迁至龙泉驿区十陵南站。

成渝中线线路正线长度为291.350km，其中重庆市境内长 102.706km，四川省境内长 188.644km，分别为重庆科学城、铜梁、大足石刻、安岳、乐至、简州，引入既有车站 2 座，分别为重庆北站、成都站；普速外迁工程新设十陵南车站 1 座，并配套建设机辆设施。

成渝中线自重庆枢纽重庆北站渝万场向西引出，沿既有渝怀、兰渝铁路通道穿人和隧道，经井口跨嘉陵江、穿中梁山隧道，于西部槽谷规划重庆科学城设科学城站；出站后穿缙云山隧道、云雾山隧道于铜梁城区东南侧设铜梁站后线路西行，跨玄天湖、绕避巴岳山后，线路转向西南行，于大足石刻景区南侧谭庙村附近设大足石刻站；

出站后线路转向西北行，进入四川省境内，于安岳县城东南侧与规划绵遂内铁路合设安岳站（十字交叉）、乐至县城南侧与拟建成达万高铁合设乐至站（十字交叉），后线路沿简阳新城北侧跨沱江至东部新区简州新城南侧设简州站；出站后经石盘镇、龙泉湖南侧斜穿龙泉山隧道至洛带古镇北侧，上跨车城大道、成南高速至龙潭寺，后采用高架形式沿达成铁路、既有成渝通道向西引入成都枢纽成都站。