哈尔滨至佳木斯铁路位于黑龙江省的中东部，西接哈尔滨枢纽，并通过哈尔滨枢纽连接哈大客专、哈齐客专、哈牡客专以及相关既有线路。东连佳木斯枢纽，是黑龙江省快速铁路网的重要组成部分。
本项目地处松花江南岸的哈尔滨市与佳木斯市，线路起自哈尔滨站，经宾县、方正县、依兰县至佳木斯市的佳木斯站，途经两市三县，线路全长343.0km，其中新建线336.8km。
全线正线设站共14座（其中：利用既有站1座，新建中间站12座，改建客站1座），桥梁长度154.062km，隧道长度7.31km，桥隧比为47.78％（占新建线48.66％）。该线以200km/h客货共线方案进行建设，设计行车速度200km/小时。