川藏鐵路起於四川成都，經蒲江、雅安、康定、理塘、左貢、波密、林芝到西藏首府拉薩，全長1629千米，建成後從成都到拉薩的列車最少只需十餘個小時。

該鐵路的時速等級是低級型快速鐵路，設計時速大多是160千米，有的是200千米，客貨兼運。列入了2012年3月國家《十二五綜合交通運輸體系規劃》四.主要任務的快速鐵路一覽表。

它是「天路」即「進藏路線」里五條鐵路之一（另四條是青藏鐵路、滇藏鐵路、新藏鐵路、甘藏鐵路），使進藏交通四季無阻、氣候無阻。也屬於西藏鐵路網。

它包括三大路段：成康鐵路（成都-康定）、康林鐵路（康定-林芝）、拉林鐵路（拉薩-林芝）。

2014年底成康和拉林均開始建設、規劃2020年底建成，因此里程最長、施工難度最大的路段康林鐵路估計是2021年動工。拉林鐵路新建403千米需要6年多，那麼建好約1000公里的地質難度更大的康林鐵路需要十餘年，因此川藏鐵路全線建成通車，需要十八年左右（到2032年左右）。

這是世界上最難建設的鐵路：線路「八起八伏」，累計爬升高度超過14000米；建設者將面臨高烈度地震和地質斷裂、高地應力、高地熱力、高密卵石層、高地質災害以及隧道供氧不易等六大難題。