南疆铁路东起新疆乌鲁木齐沿兰新铁路到吐鲁番，折转向西穿越天山山脉经库尔勒、阿克苏、阿图什到达我国西极新疆喀什市，为新疆的主要铁路干线，全长1446千米（吐鲁番至喀什段）。
南疆铁路由海拔800米升高至3000米再降为1200 米，形成最大坡度为千分之22、长240多公里的连续大坡道，它在中国铁路建设史上是极少的，全线隧道总长33公里，其中咽喉地段的奎先隧道修筑在海拔 3000米的冰达坂上，长达6152米，是中国海拔最高最长的隧道之一。
2015年6月2日,南疆铁路吐鲁番至库尔勒增建第二线（简称吐库二线）全面开通运营。吐鲁番至库尔勒间原本运营里程为457公里，吐库二线开办客运业务后运营里程为334公里，减少了123公里。
2015年7月1日，首开乌鲁木齐至阿克苏的特快列车。2015年10月20日，首开乌鲁木齐至库尔勒的城际列车，南疆之星－天鹅号。
途经地
南疆铁路东起兰新铁路上的吐鲁番市，从吐鲁番盆地，穿过天山沿着塔克拉玛干沙漠的北边缘，经库尔勒、阿克苏、阿图什，至新疆最西部的喀什（现已延长到和田，为喀和铁路），全长1446.37千米（吐鲁番-喀什区段）。南疆铁路于1974年开始动工，1999年12月全线通车运营。
南疆铁路是新疆南部主要铁路干线。这条铁路基本沿古“丝绸之路”的中路延伸，沿线地质、地貌、气候条件十分复杂，有45℃的高温戈壁沙漠，有零下三四十度的冰达板，还有常年刮着七八级强风的大风口。全线一半以上地段穿行于天山峡谷，修建隧道30座，架设桥梁463座，隧道总长为33公里。特别是奎先达板段，海拔升至3000米以上，这里建有7座螺旋形隧道，其中奎先隧道长6公里。在100公里地段，火车要25次跨越狭沟桥梁。铁路进入焉耆盆地后，还要跨越流沙河，铁桥长达438米。
南疆铁路的筑通，大大改善了天山南北的交通，为塔里木盆地经济开发和继续修建铁路奠定了基础。
沿线车站
乌鲁木齐
乌鲁木齐市：乌鲁木齐站，乌鲁木齐南站，乌拉泊站，芨芨槽子站
达坂城区：三葛庄站，柴窝堡站，盐湖站，二十里店站，达坂城站，后沟站；
吐鲁番
吐鲁番市：天山站，三个泉站，头道河站，吐鲁番站（起点），龙盘站，铁泉站
托克逊县：红山渠站，托克逊站，望布站，祖鲁木台站，喀尔干特站，星源站（乌鲁木齐达坂城区）
巴音郭楞州
和静县：国光站，阿拉沟站（乌鲁木齐），库林阿曼站，扎和萨拉站，哈尔格站，胜利桥站，下新光站，巴伦台站，和静站，八棵树站
焉耆县：幸福滩站，焉耆站，包尔海站
库尔勒市：塔什店站，云崖站，库尔勒站，库尔勒北站，库尔勒西站，肖塔站，库鲁克站
轮台县：阳霞站，轮台站
阿克苏地区
库车县：牙哈站，库车站
新和县：新和站
温宿县：喀拉玉尔滚站
阿克苏市：阿克苏站，金银川站
柯坪县：柯坪站
喀什地区
巴楚县：巴楚站，五道班站
伽师县：西格尔站 （过阿图什）
喀什市：喀什站
克孜勒苏州
阿图什市：八盘磨站，阿图什站
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