广州至湛江客运专线起于广东省中南部，线路自广州枢纽白云站（棠溪站）引出，沿途经过广州、佛山、肇庆、云浮、阳江、茂名、湛江等市，终至规划的湛江西站，线路全长约421.654km。广州枢纽内设往广州北站的联络线有两条，双线总长度为约17.8km；往广河客专的联络线双线长度为约9.7km。湛江西动车停车场走行线长度双线约5.0km，广湛高铁还会接入广州火车站。

2017年9月29日，广东省铁路建设投资集团有限公司根据广东省发展改革委以《关于开展广州至湛江客运专线项目前期工作的函》（粤发改交通函〔2017〕5105号）批准开展前期工作，项目已具备招标条件，现已在广州公共资源交易中心进行公开招标。[2]