大同至西安铁路客运专线（又称“大西高铁”），是国家中长期铁路规划网的重要组成部分，北起山西大同，经朔州、忻州、太原、晋中、临汾、运城、渭南等9市31县（区）至陕西西安，全长859公里。
线路设计行车速度250公里/小时，原平~西安段基础设施预留350公里/小时提速条件，大西高铁建成后，大同至西安列车运行时间将由现在的16个多小时缩短至4个小时；2009年12月3日，大西客运专线正式开工，工期4.5年，预计2014年6月太原到西安段通车；
2015年6月太原以北段通车。新建大同至西安客运专线原设计在大同至原平间利用北同蒲四线。
