六号线起点为广州西面的金沙洲地区的浔峰岗，高架跨过北环高速公路后沿金沙洲路回中央答往东南方向前进，于沙凤村东侧以白沙河大桥横跨珠江支流，连接到大坦沙岛之沙头顶。之后线路转向正南，由高架转入地下隧道，往南至双桥路侧坦尾站与五号线换乘。线路下穿广茂铁路后，斜穿珠江支流，于旧广州南站大地冲范围内多宝路处设如意坊站。线路沿黄沙大道往南抵达大同路处的黄沙站，与一号线换乘。之后线路沿六二三路，
6号线建设图
穿过文化公园，人民南路，沿一德路抵达海珠广场与二号线换乘。绕过广州解放纪念碑后，依次经过泰康路、万福路、越秀南路后，穿过东华南路及大沙头路附近的一大片建筑物，抵达东湖站。隧道下穿东山湖，折往东北方向，沿东山大街、龟岗大马路、署前路，在东山口站与一号线再次换乘。随后线路辗转沿农林下路往北，于区庄站与五号线再次换乘。之后线路以小半径曲线转入先烈中路，再转入广州大道北、兴华路，与三号线支线在燕塘站换乘。线路沿燕岭路往东北行进，于天河客运站与三号线换乘，最后沿天源路抵达终点长湴站。