深茂铁路是广东西部沿海高速铁路（粤西沿海高速铁路）的一部分，是国家规划东北经沿海城市至海南三亚纵向沿海快速铁路通道的一部分。
线路起于深圳市，途经广州南沙、中山、江门、阳江，终于茂名市东站，东接厦深铁路、赣深客专，西接茂湛铁路、河茂铁路，北接洛湛铁路，全长为371.73公里，按国铁I级、双向电气化规划，初步设计时速为200公里，预留250km，总投资458.4亿元人民币。
江茂线
江门至茂名段正线起于江门市新会站，终于茂名站，全长265.539公里；设计行车速度200km/h；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。
江茂线将定于2018年6月28日通车，在江门新会站通过广珠城轨连接广州。
2017年11月3日，中铁第四勘察设计研究院《新建铁路广州枢纽丹灶至佛山西联络线及广珠铁路客运改造工程环境影响报告》正式出炉。报告书显示，该工程建设总工期为3.5年深茂铁路茂名方向将通过丹佛联络线引入广州，还将改建鹤山站、新建西樵站。
新建丹灶至佛山西联络线不仅是深茂铁路茂名方向引入广州枢纽客车的主要经由，同时也是深茂铁路深圳至江门段近期未建成前茂名方向引入深圳枢纽客车替代径路的重要组成。
2017年11月27日，深茂铁路江门至茂名段钢轨铺设已实现全线贯通，为2018年6月底深茂铁路全线开通奠定基础。
深江线
深圳至江门段起自深圳枢纽福田站，经东莞（虎门）、广州（南沙）、中山 ，终至江门站（原江门南站），接江门至茂名段，深江段线路全长约115.78km。深圳至江门段共设9个车站，西丽、机场北、虎门南、南沙、中山、江门。其中，西丽、机场北为地下站，江门为地面站，其他车站均为高架站。另新建深圳枢纽内西丽站至厦深铁路（坪山）站联络线44.4km，机场北（或机场东）至深圳北联络线21.5km，深茂铁路至广珠城际铁路中山联络线19.6单线公里。
2017年8月，中铁第四勘察设计院集团有限公司获悉，受广东深茂铁路有限责任公司委托，该公司正在开展新建铁路深圳至茂名铁路深圳至江门段环境影响评价工作，并于近日对外发布了《新建铁路深圳至茂名铁路深圳至江门段环境影响评价第一次公告》。
深圳至江门段正线西进东出西丽站，同时与原有厦深铁路平行直接修到深圳坪山站。
深圳至江门段将于2017年12月开建，2023年建成通车。
广东西部沿海铁路建成后，使粤西与粤港澳大湾区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。加上深中通道确定后可望缩短深茂线绕广州东莞的距离直联。
深茂铁路将会与2018年8月开建的-广湛高铁的客流形成错位运营，节省粤西民众的出行时间。广湛高铁运行时速高达350公里，届时从广州到湛江，复兴号运行只需2小时内直达，粤西人民将快速融入粤港澳大湾区 真正跨入高铁时代！
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