京沈高速铁路是中国东北和北京市之间的重要交通动脉，它连接了环渤海经济圈与东北工业基地，穿越北京、承德、朝阳、阜新和沈阳五个城市，横贯三省的地域。
这条线路的大部分建设区域原本属于历史上的热河省，地形多变，包括山地和丘陵。1956年的行政区划调整后，该地的部分区域归属了河北、内蒙古和辽宁。由于地理位置偏远和复杂的地理环境，过去的交通建设发展滞后，主要为满洲国时期的单线铁路，无法满足现代运输需求。随着经济格局的变化，这些地区的重要性逐渐减弱，经济发展面临着挑战。
作为“四纵四横”客运专线网的关键部分，京沈高速铁路源于承德市的京承快速铁路和辽宁省的沈朝客运线设想。它旨在将承德与朝阳、阜新连接起来，并进一步延伸至东北，连接沈阳、长春和哈尔滨。该项目是2009年铁道部的重点勘查工程，是国家扩大内需战略的重要体现，旨在提升阜新、朝阳、承德等城市的经济地位，缓解入关通道的运输压力。
值得注意的是，京沈高速铁路建成后，秦沈客运专线将保持独立运行，因为秦沈线路的设计时速仅为250公里，而京沈高速铁路仅在进入沈阳的部分路段与之共线，显示出两条线路的差异化定位。