线路位于[[华北地区]]的内蒙古西部高原[[丘陵]]地带，东端自内蒙古自治区乌兰察布市集宁区，沿霸王河、南河、大黑河经[[察哈尔右翼前旗]]、卓资县、土默特左旗、土默特右旗、呼和浩特市、西端达包头市。线路所经地区均位于呼和浩特铁路局管内。集宁南站至包头站线路全长307.955Km，其中新建线263.213Km，改造利用既有线44.742Km。同时，包头枢纽内货线双线绕行4.595Km，单线绕行8.06Km，增建二线2.895K；包头至包头西客线新建4.036Km（单线）、既有线改建1.258Km（单线）；呼和地区修建以货为主的外绕线全长64.36Km。客车通道上共设车站16个，其中新建车站4个，卓资东站、旗下营东站、三卜素站、南园村站（均为高站台）；既有线车站12个，集宁南站、葫芦站、陶卜齐站、白塔站、[[呼和浩特东站]]、[[呼和浩特站]]、[[呼和浩特西站]]、台阁牧站、察素齐站、萨拉齐站、包头东站、包头站。货运通路上，集宁地区古营盘站，呼和浩特地区货车外绕线新建呼和浩特南、沙良两个车站。