怀衡铁路（又叫怀邵衡铁路）自怀化南站引出，经怀化市所辖鹤城区、洪江市安江镇，邵阳市所辖洞口县、隆回县、邵阳县、北塔区、大祥区、双清区、邵东县及衡阳市所辖衡阳县、石鼓区、珠晖区、衡南县，止于衡阳市吉衡线颜家垄站，正线全长318公里。 

它为兰厦铁路后段南线渝怀厦铁路的路段，与后段北线渝长厦快速铁路互补。它是快铁因此接高铁线也接普铁线，在怀化南站接沪昆高铁和张吉怀高铁，走联络线（2019年底建成）在怀化站接沪昆铁路、渝怀铁路和焦柳铁路；东接京广高铁和衡柳铁路（咸塘站引联络线去衡阳东站）、京广铁路（于衡阳北站）、衡茶吉铁路（于颜家垄站）。项目改善三市的区位条件，是中西部地区通往东南、华南的快捷通道。从怀化到衡阳不到2小时，从邵阳到衡阳不到1小时，比走沪昆铁路缩短数小时。

项目等级为国铁Ⅰ级双线电气化快速铁路，设计时速200km/h，预留250km/h，客货共线：规划能力为客车50对/日，货运5000万吨/年。 

2010年10月获国家发改委批复立项，2012年3月列入国家《十二五综合交通运输体系规划》的快速铁路专栏，2014年6月30日全局开工，2018年12月25日上午全线开通而26日起正式载客运营 。

2018年11月铁总确定16个站名：怀化南站、安江东站（原安江）、月溪站（原江口）、洞口站、隆回西站（原石下江）、隆回站、邵阳西站、邵阳站、邵阳东站、邵东站、杨桥站（原书院）、库宗桥站、西渡站、松木站、咸塘站（原麻元）、颜家垄站  。