三州線所經過地區多為山區、丘陵，溝谷縱橫，地形複雜，也有廣袤平原，河渠交錯，湖泊眾多，地質構造發育，工程地質條件差（滑坡、斷層、砂礫層、膨脹土、軟土路基等不良地質多），線路可比方案多；同時，本線多次與既有鐵路（樞紐）相交叉，與既有鐵路及樞紐的接軌和疏解方案，對新線和既有線均十分重要。因此，三州線的線路走向、徑路是透過多方案綜合比選確定的。 1、蘭州至漢中線路方案
本段沿洮河河谷低山丘陵，穿越舊山山脈，地質條件複雜、工程艱鉅、工程量大，為本線確定線路方案的關鍵地區。
⑴ 蘭州站接入方案選擇（略）
⑵ 穿越舊山越嶺埡口、隧道選擇方案（略）
⑶ 引入陽略編組站越嶺埡口的選擇（略）
⑷ 引入寶成線和襄渝線聯絡線漢中站接軌方案（略）
2、漢中至安康線路方案
本段處於大部分處在漢中盆地，利用寶成線和襄渝線聯絡線改造擴能。 本段巴山東緣、荊山西緣交接地帶和荊山餘脈以南廣袤的兩湖平原地帶，雖然避開了高山峻嶺阻隔，但山丘溝谷、河渠縱橫，滑坡、斷層、砂礫層、膨脹土、軟土路基等不良地質較多。
1、 安康至荊州方案
⑴ 房縣設中等站方案選擇（略）
⑵ 引入當陽站與焦柳接軌方案（略）
⑶ 引入荊州站樞紐與滬蓉線、荊嶽線接軌方案（略）
2、荊州至岳陽方案
利用荊嶽鐵路方案，改為一次雙線。 本段除贛西北山區、閩贛邊的武夷山區海拔較高，地貌複雜外，其餘為低山丘陵和平原地帶。
1、岳陽至南昌方案
⑴ 引入岳陽站與京廣線交匯方案（略）
⑵ 穿越贛西北山區埡口隧道選擇方案（略）
⑶ 引入南昌樞紐與京九線、浙贛線接軌方案（略）
2、南昌至撫州方案
引入撫州站與既有鐵路接軌。 本段經過海拔較高的武夷山區極其延伸低山和丘陵地區，地勢較為平緩。
1、穿越武夷山區埡口隧道選擇方案（略）
2、引入福州樞紐與既有鐵路接軌方案（略）
3、長樂火車站設立方案
三州線所經過地區多為山區、丘陵，溝谷縱橫，地形複雜，也有廣袤平原，河渠交錯，湖泊眾多，地質構造發育，工程地質條件差（滑坡、斷層、砂礫層、膨脹土、軟土路基等不良地質多），線路可比方案多；同時，本線多次與既有鐵路（樞紐）相交叉，與既有鐵路及樞紐的接軌和疏解方案，對新線和既有線均十分重要。因此，三州線的線路走向、徑路是透過多方案綜合比選確定的。 1、蘭州至漢中線路方案
本段沿洮河河谷低山丘陵，穿越舊山山脈，地質條件複雜、工程艱鉅、工程量大，為本線確定線路方案的關鍵地區。
⑴ 蘭州站接入方案選擇（略）
⑵ 穿越舊山越嶺埡口、隧道選擇方案（略）
⑶ 引入陽略編組站越嶺埡口的選擇（略）
⑷ 引入寶成線和襄渝線聯絡線漢中站接軌方案（略）
2、漢中至安康線路方案
本段處於大部分處在漢中盆地，利用寶成線和襄渝線聯絡線改造擴能。 本段巴山東緣、荊山西緣交接地帶和荊山餘脈以南廣袤的兩湖平原地帶，雖然避開了高山峻嶺阻隔，但山丘溝谷、河渠縱橫，滑坡、斷層、砂礫層、膨脹土、軟土路基等不良地質較多。
1、 安康至荊州方案
⑴ 房縣設中等站方案選擇（略）
⑵ 引入當陽站與焦柳接軌方案（略）
⑶ 引入荊州站樞紐與滬蓉線、荊嶽線接軌方案（略）
2、荊州至岳陽方案
利用荊嶽鐵路方案，改為一次雙線。 本段除贛西北山區、閩贛邊的武夷山區海拔較高，地貌複雜外，其餘為低山丘陵和平原地帶。
1、岳陽至南昌方案
⑴ 引入岳陽站與京廣線交匯方案（略）
⑵ 穿越贛西北山區埡口隧道選擇方案（略）
⑶ 引入南昌樞紐與京九線、浙贛線接軌方案（略）
2、南昌至撫州方案
引入撫州站與既有鐵路接軌。 本段經過海拔較高的武夷山區極其延伸低山和丘陵地區，地勢較為平緩。
1、穿越武夷山區埡口隧道選擇方案（略）
2、引入福州樞紐與既有鐵路接軌方案（略）
3、長樂火車站設立方案