正线引出西安枢纽后跨越渭河在西禹高速东侧设高陵站，跨越西咸北环线与西禹高速公路后继续向北布线，以隧道形式跨越荆山源，在石川河设富平南站，出站后继续沿东二环北上，跨越东二环折向西北，避银沟遗址和唐帝陵，跨越包茂高速公路后，在铜川新区外环路东设铜川站。
西延高速铁路是包海高铁通道和陕西“米”字型高铁网组成部分，线路由西安东站北端引出，港务区经高陵、阎良、富平、耀州、王益、印台、宜君、黄陵、洛川、富县、甘泉，引入延安火车站后向北延伸至延安新区站，线路全长300公里，总投资600亿元，设计时速350公里。
