占国土面积的6.5%，人口占全国地26.7%，人口100万以上城市11个，是中国社会经济发展活跃的地区之一，也是中国客货运输较繁忙、增长潜力较大的客运专线。沿线以平原为主，局部为低山丘陵区，经过海河、黄河、淮河、长江四大水系。北京-济南属华北平原，地形平坦开阔，地势为两端高、中间低，团泊洼一带为全线最低处；济南-徐州属鲁中南低山丘陵及丘间平原，地形起伏较大，泰安段为全线海拔最高的区段；曲阜-滕州段主要为平原，徐州-上海线路主要通过黄淮、长江三角洲平原区，局部（滁州-丹阳）通过长江下游平原区，河道纵横伴有部分丘陵。沿线的工程地质条件主要是软土、松软土分布广泛，尤其是武清-沧州松软土、丹阳-上海软土，埋深变化大，软土层厚、强度低，工程性质差，设计速度350公里/小时，当前运营速度250-350公里/小时，列车最小追踪间隔按3.5分钟设计。京沪高速铁路客运专线建成后，运营列车以时速250公里-时速350公里的速度运行，北京南站-上海虹桥站全程运行时间最快约为4小时28分钟。年客运输送能力双向达到1.6亿人次。