甘泉鐵路南起神華包神鐵路萬水泉南站,經包頭市,巴彥淖爾市的烏拉特前旗、烏拉特中旗,至中蒙邊境中方口岸甘其毛都, 線路全長367公里,為國家Ⅰ級單線電氣化鐵路,其中:包頭市境內56公里,巴彥淖爾市境內311公里。建成後的甘泉鐵路與神華集團公司既有的包神、神朔、朔黃鐵路、黃驊港互聯互通,形成了神華路港聯網聯運的新格局。
2011年,列為神華集團公司“十大”重點工程之一的甘泉鐵路建設項目於4月1日開始鋪軌,6月底金泉至甘其毛都口岸完成鋪架,8月底金泉至甘其毛都口岸段開通臨管運營,是鐵路建設史上建設速度快、電氣化程度高的一條專線鐵路。
2012年9月15日,甘泉鐵路全線鋪通。