三州线所经过地区多为山区、丘陵，沟谷纵横，地形复杂，也有广袤平原，河渠交错，湖泊众多，地质构造发育，工程地质条件差（滑坡、断层、砂砾层、膨胀土、软土路基等不良地质多），线路可比方案多；同时，本线多次与既有铁路（枢纽）相交叉，与既有铁路及枢纽的接轨和疏解方案，对新线和既有线均十分重要。因此，三州线的线路走向、径路是通过多方案综合比选确定的。 1、兰州至汉中线路方案
本段沿洮河河谷低山丘陵，穿越旧山山脉，地质条件复杂、工程艰巨、工程量大，为本线确定线路方案的关键地区。
⑴ 兰州站接入方案选择（略）
⑵ 穿越旧山越岭垭口、隧道选择方案（略）
⑶ 引入阳略编组站越岭垭口的选择（略）
⑷ 引入宝成线和襄渝线联络线汉中站接轨方案（略）
2、汉中至安康线路方案
本段处于大部分处在汉中盆地，利用宝成线和襄渝线联络线改造扩能。 本段巴山东缘、荆山西缘交接地带和荆山余脉以南广袤的两湖平原地带，虽然避开了高山峻岭阻隔，但山丘沟谷、河渠纵横，滑坡、断层、砂砾层、膨胀土、软土路基等不良地质较多。
1、 安康至荆州方案
⑴ 房县设中等站方案选择（略）
⑵ 引入当阳站与焦柳接轨方案（略）
⑶ 引入荆州站枢纽与沪蓉线、荆岳线接轨方案（略）
2、荆州至岳阳方案
利用荆岳铁路方案，改为一次双线。 本段除赣西北山区、闽赣边的武夷山区海拔较高，地貌复杂外，其余为低山丘陵和平原地带。
1、岳阳至南昌方案
⑴ 引入岳阳站与京广线交汇方案（略）
⑵ 穿越赣西北山区垭口隧道选择方案（略）
⑶ 引入南昌枢纽与京九线、浙赣线接轨方案（略）
2、南昌至抚州方案
引入抚州站与既有铁路接轨。 本段经过海拔较高的武夷山区极其延伸低山和丘陵地区，地势较为平缓。
1、穿越武夷山区垭口隧道选择方案（略）
2、引入福州枢纽与既有铁路接轨方案（略）
3、长乐火车站设立方案
