兰渝铁路贯通后与现有的渝黔铁路相连，将形成一条连接兰州-重庆-广州的、新的南北铁路干线，成为京广线、京沪线之外的第三条南北铁路大动脉。兰渝铁路即兰州到重庆的快速铁路，正线全长855公里，于2008年开工建设。
千讯咨询发布的《中国铁路市场前景调查分析报告》显示，兰渝铁路设计为双线电气化铁路，时速200公里，电力引擎，自动闭塞，牵引质量为4000吨，规划输送能力为客车50对/日，货运5000万吨/年。其建成后，兰州开往重庆、成都的铁路无论是时间和距离都大为缩短。
除了运行的成本减少外，兰渝铁路将把海上丝绸之路和丝绸之路经济带更有效的连接在一起，成为西南西北的一条大通道。此前，兰州到重庆的火车，要绕行陇海线，约耗时22个小时左右。兰渝线通车后，兰渝间的列车将不再绕行陇海、西康、襄渝铁路，全程可缩短近700公里、运行时间缩短至6.5小时。
作为国家《中长期铁路网规划》中西北与西南间最便捷、快速的大能力运输通道，兰渝铁路是渝新欧国际大通道重要组成部分，令重庆出口货物有了更便捷的路径。
兰渝铁路的建成，对于四川的意义也很大。目前四川往北只有一条宝成线，速度慢，运力有限。兰渝线开通，有利于四川出川运力的提升。目前重庆到贵阳的铁路改造已经完成，速度可达每小时200公里，考虑到重庆到广州也开通了高铁，未来从广州可以坐火车直达重庆或兰州。