广深铁路连接广州和深圳，全长147公里。广州至深圳段是中国大陆最早达到200公里时速的铁路线，分为上、下行两条客运专线和一条120公里时速的客、货车混跑线。此铁路已于2005年初开工建设第四线，建成后将成为中国第一条四线铁路。2003年最后一对往来广州与深圳的普慢客车旅程完成后，沿线部分车站如仙村再没有客运列车停站。
2007年4月18日中国铁路大提速，广深铁路车速达到每小时200公里，直达列车运行时间仅为52分钟。营运时间也有所延长，广州方面首、末车发车时间分别为5时45分和次日1时；深圳方面首、末车发车时间分别为6时22分和23时28分，大大方便出行。
广深铁路在东莞市境内与京九铁路交汇，在南端与九广铁路公司营运的东铁相接通到香港九龙。
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| 车站 | 里程 |
| 广州 | 0 |
| 广州东 | 8 |
| 石龙 | 69 |
| 东莞 | 90 |
| 樟木头 | 103 |
| 塘头厦 | 114 |
| 平湖 | 127 |
| 深圳 | 147 |
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