铁道部第四勘测设计院设计。1958年编制出简明初步设计。1960年韶关至广州段开始施工。1962年奉命停工。1971年京广铁路衡阳以北复线建成。1977年重新提出衡阳以南复线设计。1978年9月动工。1980年奉命停工。1981年部分复工。1983年全线复工，并列入国家“六五”、“七五”计划重点建设项目。1986年初成立衡广复线建设指挥部。参加建设的单位有铁道部第二工程局、第五工程局、隧道工程局、大桥工程局、电气化工程局、通信信号工程公司、第十一工程局、第十五工程局及广州铁路局工程总公司共10个单位。相关盛市、县也成立支援铁路办公室，互相协作配合。施工高潮期人数达6.58万人。经三年决战，1988年11月26日全线通车。衡广复线起自茶山坳站K1744+500，终至广州客站K2298+040，由衡阳枢纽、衡韶段、韶广段、广州枢纽、郴州至韶关电气化等5段组成。既有线全长553.54公里，复线全长526.07公里。其中郴州至韶关电气化155.6公里。主要技术标准为Ⅰ级干线，限制坡度6‰; 最小曲线半径在衡韶段600米、韶广段800米，个别大站两端困难地段450米; 到发线近期有效长850米，远期1050米; 移频自动闭塞，间隔8分钟; 通信方式为微波加对称电缆及PCM传输设备; 供电方式为BT吸流变压器。凿通长14.295公里的大瑶山隧道 (时为世界十大铁路双线隧道之一) 和长达6公里的南岭隧道，架设特大、大、中桥梁139座。设计能力为平行运行图180对，年运量近期3000万砘，远期5000万吨。工程荣获铁道部1989年度优秀工程设计一等奖、铁道部优质工程奖一等奖，1990年国家优质工程银质奖。