西起河南省新乡(南站)，东至山东省兖州(北站)。分段修筑，连接而成。1911年始建(1944年拆除)、1958年重建兖州至济宁段。1977—1980年初建济宁至菏泽段(又称济菏铁路)，1983—1985年建菏泽至新乡段(又称新菏铁路)。1984—1987年兖州至菏泽段改建，该段复线2001年通车。全长314千米。与京广、京九、京沪三大南北干线相交。西、东分别连接太新铁路和兖石铁路，为晋煤外运重要通道。