襄渝鐵路起於湖北襄陽，經十堰、陝西安康、四川萬源、達州、廣安等地最後到達重慶。

襄渝鐵路的前身是國家在上世紀50年代規劃修建的川豫鐵路，從河南信陽到四川成都，1958年開工，不久就因為縮短基本建設戰線而停了下來。1964年三線建設開始，這項工程重啟，起點改在了湖北襄樊（現在的襄陽），工程改名叫襄成鐵路。到了60年代末，國家考慮到重慶是重要的工業基地，決定先修建重慶到達縣（現在的達州）的鐵路，緩建達縣——成都的鐵路，這項工程又改名襄渝鐵路。

襄渝鐵路正線全長840公里，從漢丹鐵路莫家營車站（現在的老河口東站）引出，終到重慶西編組站，三度跨越漢江，穿越武當山和大巴山，全線橋隧密度甚至超過了成昆鐵路。

襄渝鐵路在70年代末投入運營，這條鐵路是當時的川東地區特別是重慶通向華中、華北地區的捷徑，同時也帶動了沿線工農業、經濟的發展。襄樊到達縣段在80年代初完成了電氣化改造，重慶到達縣段在90年代末完成了電氣化改造。

2001年10月全國鐵路第四次大提速，襄渝鐵路也納入了提速範圍，大部分路段最高時速達到了100公里。2005年開始建設襄渝二線，並在2009年建成，新線按最高160公里時速設計，在襄渝複線建成後，該線的運力進一步提升。

前幾年重慶鐵路樞紐建設的變化，重慶西編組站關閉，興隆場編組站投用，襄渝正線終點也改為興隆場，從老河口東站到興隆場編組站的正線全長為800公里。