京沪高速铁路我省范围内正线长约358公里，共设德州、济南、泰安、曲阜、枣庄5个车站，其中济南站为始发终到站，在建的济南西客站是未来济南的主要客运站。高铁将通过两条线路连接济南新站与老站，从而实现京沪高铁和胶济铁路的连通，计划2011年4月完工。联络线设计时速160公里，沿途将经过10座特大桥，可供中速列车上下京沪高速铁路。京沪高铁济南西客站由三部分组成，西客站站场、京济南联络线和济沪南联络线，京济南联络线和济沪南联络线将架起连接京沪高铁和胶济铁路的桥梁。京沪高铁与胶济铁路两条联络线设计一般时速160公里，但联络线与既有线路并行的地段，时速为80—120公里。
济沪南联络线是青岛—济南—上海方向的高中速联络线，主要满足该方向上的中速列车上下京沪高速铁路的需要。联络线包括上下行线路，通过济南老火车站与胶济线贯通，上行联络线设计长度17.015公里，下行联络线设计长度16.988公里。具体线路为：济沪南联络线自客运车场上海端引出，在津浦线南侧与之并行，向西下穿纬六路高架桥后于纬十二路附近上跨货车走行线和辛庄车场线，下穿经六路立交桥后，济沪南下行联络线占用既有津浦左线（津浦左线向西侧改移），修建桥梁上跨兴济河，向南穿行一段后朝西南方向跨二环西路。随后该联络线在崔马庄附近下穿京沪高速铁路，再逐渐接入京沪高速铁路正线。
京济南联络线是北京—济南－青岛方向的高中速联络线，主要解决该方向上中速列车上、下京沪高速铁路的需要，上行线设计长度7.764公里，下行线设计长度7.643公里。具体走向为：从济南西客站起，与京沪高铁正线间隔6.5米，向南上跨220国道、腊山分洪渠，在玉皇山附近上跨京沪高铁正线后，在规划党阳路与大庙屯路的互通区边缘上跨大庙屯路和党阳路，上跨水白线、桥党线后线路折向东北，在皇上岭公墓南侧上跨济沪南联络线后，与其并行至济南南站南端的白马山线路所，最终接入济沪南联络线到达济南老火车站。
两条联络线建设时，重点和难点都是桥梁的建设。京济南联络线和济沪南联络线工程量非常大，主要涉及到路基、桥梁以及轨道三大工程，在三大工程中，桥梁工程最复杂，也最麻烦。两条联络线上共有特大桥10座，中桥1座；新建框构桥6座；新建涵洞23座，既有涵洞接长10座；这些桥梁不仅要保证联络线的正常使用，还要保证不影响市区以及周边其他正常的交通。轨道工程的工作量也非常大，在轨道工程中，还将在两条新建联络线上铺设超过44公里的一次无缝线路，该铁轨每米重量超过60公斤。在既有线路改造上，将拆除约8公里线路改建无缝线路，此外还需拆除道岔97组，铺设道岔72组。
