沪苏湖铁路东起上海市，途经江苏省苏州市吴江区，沿太湖南岸西至浙江省湖州市，线路全长163.8公里，设计时速350公里，为双线高速铁路。全线共设7个车站，其中，上海虹桥站和湖州站为既有车站，其他为新建中间站。
沪苏湖铁路是连通上海、苏州、湖州等长三角城市的重要铁路运输通道，一路穿越江南水乡，沿线密布众多景点，将形成一条具有浓郁江南水乡特色的休闲旅游黄金线。
沪苏湖铁路建成后，将与宁杭高铁、在建的商合杭高铁南段和湖杭高铁衔接，与今年年内力争开工建设的通苏嘉甬铁路相连，成为长三角地区城际铁路网的骨干线路和环太湖轨道交通圈的重要组成部分，进一步完善长三角高品质快速轨道交通网。
沪苏湖铁路投资总额约为380亿元，计划建设工期为4年，项目建成后将委托中国铁路上海局集团有限公司运营管理。