建成後的漢宜高速鐵路基本與漢宜高速公路平行，將設漢川、天仙(天門仙北站)、潛江、荊州、枝江、宜昌等站點。
線路自漢口火車站引出，向西跨越漢丹線、漢江，抵達漢川站，再向西南前進，二跨漢江，抵達天門站、仙桃站，繼續沿漢江北側西行，三跨漢江，到潛江站、荊州站、枝江站，最後跨越漢宜高速公路，終點宜昌東站。途中設貨車接入聯絡線，連通吳家山集裝箱中心站。
漢宜鐵路漢川段全長42公裏，途徑馬鞍鄉、馬口鎮、南河鄉、灣潭鄉、楊林溝鎮、西江鄉和沈湖鎮等七個鄉鎮，按照規劃，還將在馬口鎮建設壹座日流量800到1000人的客運站，並在客運站附近建設壹座壹級標準貨運站。屆時，漢川將結束沒有鐵路和火車站的歷史，同時也將成為武漢城市圈物流鏈上的壹個重要結點。
屆時，漢口到宜昌僅需2小時，比走長荊鐵路線要快2小時。自此，江漢平原腹地無幹線鐵路、無客運火車的歷史也將徹底改變。漢宜高速鐵路的建設將進壹步優化湖北交通運輸環境，促進社會經濟的發展。
漢宜鐵路工程是滬漢蓉鐵路重要組成部分，東連武（漢）合（肥）高速鐵路，西接宜(昌)萬(州)鐵路。
全線總長265公裏，總投資237.6億元。初步設計時速200公裏，並預留250公裏及以上發展條件。