新建伊宁至阿克苏铁路位于新疆维吾尔自治区西部的伊犁哈萨克自治州（以下简称伊犁州）、巴音郭愣蒙古自治州和阿克苏地区。线路全长654.03千米，其中伊宁至布列开段利用精伊霍铁路43.6千米，布列开至库台克力克新建线路全长313.96千米，库台克力克至库车西段改建利用库俄铁路68.77千米，库车西至阿克苏段利用南疆铁路227.7千米。

本项目在路网中衔接精伊霍线和南疆线，是西部沿边铁路通道的重要构成；直接联系南北疆地区，可形成南北疆之间便捷的铁路运输通道，结束南北疆交流绕经吐鲁番的历史。北疆明珠伊宁到南疆重镇阿克苏铁路运行时分由现在的17小时缩短到5.3小时左右，运输距离也由现在的1600千米，大幅缩减至600余千米。