汉丹铁路自武汉铁路枢纽汉西站西咽喉引出，并由京广铁路汉西站北咽喉引出汉西联络线至新墩站连接汉丹铁路正线，向西经孝感（长江埠、云梦、安陆）（武汉东西湖舵落口-应城长江埠为老汉宜公路路基）、随州、襄阳、老河口至湖北省丹江口市丹江站，全长412公里。其中襄阳北站至老河口东站与襄渝铁路共轨。1958年10月开工，1966年通车，1967年交付运营。全线隶属武汉铁路局管辖。它南接京广、武九铁路，在厉山站接出小厉线通向宁西铁路小林站，在襄阳与焦柳、襄渝二铁路交会，是湖北省中部与西北部联系的交通干线。该线东南区段主要在江汉平原，地势低平，河网密集；西北区段在鄂西北丘陵谷地延伸。它在修筑对丹江口水利枢纽工程和发展鄂西北工业方面发挥了积极的作用。
该线路老河口东至汉口段开通客货运输，西段丹江至老河口东已停办客运业务，仅办理少量货运业务。2001年10月21日，在全路第四次大提速中，汉丹线汉襄段作为武汉至成都、重庆铁路通道的重要组成部分，列车运行时速由120公里提升到140公里。汉丹铁路老河口至丹江口段电气化改造已于2010年启动，但是至今仍未实行。汉襄段运行时速为160-200公里每小时。
电气化改造
2004年12月31日，汉丹铁路复线增建第二线工程在随州易家湾破土动工。
改建铁路沪汉蓉通道武汉至襄樊段（即汉丹铁路）位于湖北省西北部，东起湖北省会武汉市，经孝感、随州至襄樊，全长299.884正线公里。它连接着京广和焦枝两大干线，东联武汉铁路枢纽，与京广、武九、合武等铁路相连，直达华东、中南地区；西接襄樊枢纽，与焦柳线、襄渝线衔接，中有长荆线、小林至厉山联络线接入，可直接贯通西北、西南。它是连接京广和大湛两大通道的重要联络干线，是西南与中南、华东地区间和西北与东南地区间重要运输通道之一。作为规划沪汉蓉铁路大能力通道内的北线，它是定位为货运为主兼顾客运的大能力铁路通道；南线定位以客运为主、兼顾货运；本线与南线共同构筑成沪汉蓉铁路大能力通道中承东启西的重要一段。
2009年7月，经过4年多建设，汉丹铁路除丹江口至老河口东段外全线完成复线电气化改造，这次改造关闭了汉丹线上单线时期的大部分会让站，新建了部分路段及新随州车站，缩短了线路里程。改造后线路为Ⅰ级复线电气化铁路：限制坡度4‰，超限坡地段维持现状不变；最小曲线半径一般3500m，困难2800m；牵引质量5000t；到发线有效长度1050m；采用自动闭塞；;满足开行双层集装箱列车条件。
改造完成后的汉丹铁路正一步步实现改造提速目标。列车运行时速提高到200公里/小时，具备了开行动车组的条件。客运牵引机车也由DF11型内燃机车逐步更换为SS7E/SS9G/HXD3型电力机车，货运牵引机车由DF4B型内燃机车更换为SS6B型电力机车。2009年10月1日正式开行武汉至襄樊、十堰动车组。2010年9月底增加两对动车组（包含武汉至十堰直达动车组一对）。2010年9月13日，汉丹东线最后一个道口——位于云梦县郊的K81道口正式拆除，汉丹东线实现全封闭运行。
沿线经过
该线路自汉西站引出，并由汉西站引出汉西联络线以连接京广铁路，途经武汉市硚口区、东西湖区，过境孝感市汉川市、应城市，纵贯孝感市云梦县、安陆市，横穿随州市随县、曾都区，及襄阳市枣阳市、襄州区、樊城区、老河口市，抵达丹江口市。
应城市长江埠站以东为老汉宜公路路基（最初筹建的川汉铁路路基）。
车站设置
汉丹线单线时期全线共有车站45个，其中汉襄段33个（包含襄樊站），西段12个。截止2005年，有老河口东、太平店、陈家湖、朱坡、黑龙堰、马棚、襄樊北、襄樊、枣阳、安陆、云梦、长江埠、新沟等车站办理客运业务。其余的肖湾等车站仅办理货运业务或仅供技术停车、会让等。复线电气化开通后，大部分会让小站关闭撤销。现存车站（自东向西）分别是汉西站、新墩站、舵落口站、吴家山站、新沟站、下辛店站、隔蒲站、云梦站、安陆站、平林站、马坪站、随州站、厉山站、唐县镇站、随阳店站、兴隆集站、枣阳站、琚湾站、襄州站、襄阳站（通过焦柳铁路对接）、襄阳北站、马棚站、陈家湖站、老河口东站、老河口站、洪山咀站、丹江站，共27个车站。其中仅襄阳、襄州、枣阳、随州、安陆、云梦、汉口办理客运业务；襄阳北是特大型单向编组场，办理通勤乘降；吴家山新建有大型集装箱转运站；襄阳车站是路局直属一等站，管辖襄阳至平林区间车站，丹江至马棚区间车站归十堰车务段管辖，安陆至汉西区间车站由汉西车务段管辖。
主要车站
汉西站：站址在湖北省武汉市硚口区汉西路，邮政编码430034。建于1958年。离北京西站1210公里，离广州站1084公里，隶属武汉铁路局管辖。现为一等站。客运：办理旅客乘降；行李、包裹托运。货运：仅办理专用线、专用铁道整车货物发到；办理零担货物发到；办理集装箱业务。
舵落口站：站址在湖北省武汉市硚口区舵落口，邮政编码430039。建于1958年。离武昌站32公里，离丹江站405公里，隶属武汉铁路局汉西车务段管辖。现为三等站。不办理客运业务。货运：仅办理专用线、专用铁道整车货物发到。
新沟站：站址在湖北省武汉市东西湖区新沟镇，邮政编码430041。建于1960年。离武昌站52公里，离丹江站385公里，原隶属郑州铁路局管辖，武汉铁路局成立后，划归武汉铁路局汉西车务段管辖。现为四等站。不办理客运业务。货运：办理整车货物发到。
下辛店站：站址在湖北省云梦县下辛店镇，邮政编码432502。建于1960年。离武昌站72公里，离丹江站365公里，隶属武汉铁路局汉西车务段管辖。现为四等站。不办理客运业务。货运：办理整车货物发到。由于汉丹铁路复线电气化改造完成后，汉丹新线不再经过长江埠，而直接由下辛店站通向隔蒲站，因此下辛店站实际上已成为汉丹线与长荆线的交汇站。
长江埠站：站址在湖北省应城市长江埠街道，邮政编码432405。建于1960年。隶属武汉铁路局汉西车务段管辖，现为三等站，不办理客运业务，货运：办理整车、零担、集装箱货物发到。长荆铁路自汉丹线的引出站，位于汉丹线下辛店--隔蒲间未废弃老线8公里处。由于新汉丹线由下辛店直接接入隔蒲，长江埠站被归入长荆线车站。
隔蒲站：站址在湖北省云梦县隔蒲镇，邮政编码432505。建于1960年。离武昌站95公里，离丹江站342公里，隶属武汉铁路局汉西车务段管辖。现为四等站。不办理客运业务。货运：仅办理专用线、专用铁道整车货物发到。
云梦站：站址在湖北省云梦县城关镇，邮政编码432500。建于1960年。离武昌站104公里，离丹江站333公里，隶属武汉铁路局汉西车务段管辖。现为三等站。客运：办理旅客乘降；行李、包裹托运。货运：办理整车、零担货物发到。
安陆站：站址在湖北省安陆市府城街道，邮政编码432600。建于1962年。离武昌站130公里，离丹江站307公里，隶属武汉铁路局汉西车务段管辖。现为三等站。客运：办理旅客乘降；行李、包裹托运。货运：办理整车、零担、集装箱货物发到。
