西安至长沙，按照目前的运营路线，必须得经过郑州，先走徐兰客专，之后走京广高铁，最快需要5个小时左右。随着西安至十堰高铁的建设，未来西安将不用绕道郑州，转由武汉前往长沙，节省了不少路程，最快运营时长缩短至4个小时左右，但是这也不是唯一的优化路线，还有一条新路线正在形成。
根据既有高铁线路以及规划项目，未来西安至长沙可以走荆门宜昌方向。具体路线方案如下:
西安至襄阳段:由西武高铁承担，目前西安至十堰段正在建设，设计时速350km/h
襄阳至荆门段:由襄阳至荆门高铁承担，设计时速350km/h
荆门至宜昌段:由沪渝蓉高铁承担，设计时速350km/h，在建中
宜昌至常德段:由宜常高铁承担，设计时速350km/h，即将建设
常德至长沙段:由长益常高铁承担，设计时速350km/h，已经通车