湘桂高铁作为国家八纵八横铁路网的重要一环，位于大（同）湛（江）通道，对于广西、海南、粤西地区与内地的连接具有关键作用，同时为湘鄂赣等地提供了便捷的出海通道。它的建设将极大地改善交通状况，例如，将南宁至桂林的行车时间缩短至约2小时，桂林到柳州的行程时间将缩减至1小时，而衡阳至南宁的运营时间将缩短至4小时，节省了大约7小时，长沙至南宁的高速动车时间也将从15小时缩短至6小时。这将构建起广西及西南地区强大的出海通道，提升运输效率和能力。
工程完成后，湘桂高铁将与原有的单线铁路形成三线并行，显著提高列车运行速度，成为湖南和广西两省之间最快速的交通纽带，极大地缩短两地间的时空距离。对于广西来说，这将有力推动其国际化大通道的建设，加速工业化和城镇化进程，增强中心城市对周边地区的辐射带动作用。同时，它将促进沿线地区的经济社会发展，加强与东盟、泛珠、长三角和西南等区域的经济合作，为全区实现经济和社会的可持续、均衡发展奠定了坚实基础。
湘桂高铁，又称湘桂客运专线，是广西最重要的高铁，从湖南衡阳至广西南宁，为电气化双线，正线全长723.7公里。其中广西境内长541公里，湖南境内长182.7公里，共设车站37座，桥隧比为30%。衡阳至柳州段497.9公里为新建国家I级双线电气化铁路，与既有单线形成三线格局，列车初期运营速度200公里，基础设施设计速度250公里。柳州至南宁段225.8公里为新建客运专线，与既有复线实现客货分线，形成四线格局，列车运营速度250公里，基础设施设计速度250公里。