北京至沈阳铁路客运专线是《中长期铁路网规划》“四纵四横”客运专线主骨架京哈客运专线的重要组成部分，是铁路“十二五”规划的重大项目。线路自北京铁路枢纽星火站引出，途经河北省承德市，辽宁省朝阳市、阜新市后接入沈阳铁路枢纽沈阳站，全长697.626公里，总投资1245亿元。该项目的可行性研究报告已于2013年12月获国家批复，拟按时速350公里标准设计建设。
  京沈客运专线与已经投入运营的哈大高速铁路构成了沈阳及中国东北地区进关内的第二条快速铁路通道。目前沈阳、朝阳、阜新等市已经着手征地拆迁工作。
2014年2月28日，京沈高铁建设随着三棱山隧道的破土动工正式拉开帷幕。