郑徐高铁在郑州枢纽与郑西、京广高铁衔接；在徐州枢纽与京沪高铁衔接，未来还将通过徐连客运专线东延至连云港。郑州站及郑州东车站（车站项目可行性研究报告）目前均有开往徐州的列车，其中运行速度最快的D274次动车，从郑州至徐州的全程运行时间为2小时40分，普通列车的运行时间则大都在4-5个小时左右。
郑徐高铁设计时速350公里，7月1日正式通车后，从郑州到徐州只需要1小时20分，较现有最快列车运行时间缩短一半。目前郑州至上海的动车最快也得近8个小时，该线路开通后，郑州至上海将节约一半时间，只需4个小时左右。从南京过徐州转道郑州，将比现有动车组节省一半时间。此外，郑州到合肥的铁路旅程也将大大缩短。目前郑州到合肥只有普通列车，最快也需要7个半小时，郑徐高铁开通后，从郑州坐高铁到徐州中转，再坐高铁到合肥最快不超过3个小时。
<>从郑州东站到徐州南站在站站停的情况下全程需要123分钟，一站直达则需88分钟。郑徐高铁是国家“四纵四横”铁路客运专线网中徐州至兰州客运专线的组成部分。随着郑徐高铁的建成通车，郑州也将成为真正的高铁“十字”交叉点。