广深港高速铁路的广深段起于广州南站，止于深圳福田站，正线全长107公里（其中广州南站至深圳北站为102公里），设计速度为350公里/小时，初期运营速度为310公里/小时。铁路由位于广州市番禺区石壁街道的广州南站南端咽喉引出，经广州市番禺区的沙湾镇青罗峰隧道、东涌镇、南沙区的黄阁镇等地，经狮子洋隧道后进入东莞市，经过东莞市沙田镇、虎门镇大岭山隧道、长安镇，进入深圳市经宝安区、光明新区等地，穿越羊台山隧道，并分别在深圳市宝安区龙华街道及福田区设深圳北站和福田站。
广深港高速铁路广深段由中华人民共和国铁道部与广东省政府各按50%的股份出资组建广深港客运专线有限责任公司进行建设，投资成本约167亿元人民币。
建设历程
2005年9月，国家发展和改革委员会正式批复了《广深港铁路客运专线广州至深圳段可行性研究报告》。
2005年12月18日，广深港高速铁路广深段正式动工兴建。
2006年8月18日，广深港客运专线有限责任公司正式成立，负责广深港高速铁路的建设。
2007年11月9日，广深港客运专线广深段全段控制性工程——狮子洋隧道开工。狮子洋隧道全长10.8公里，是目前中国大陆最长、标准最高的盾构隧道，同时也是世界上行车速度最高的水底隧道。
2008年3月29日，全长4772米的羊台山隧道深圳段贯通。
2008年8月20日，深圳福田站动工。
2008年10月，开始生产所使用的CRTS-I型轨道板。
2009年8月14日，全长2,056米的青罗峰隧道贯通
原预计2010年12月28日广州南站到深圳北站段建成通车运营，2012年9月建成福田段。但由于番禺庆盛站至东莞虎门站之间的狮子洋隧道正面临复杂地层施工、江底对接施工等诸多艰难风险，成为影响高铁粤段竣工的“最后拦路虎”，故而原先已由2010年11月广州亚运举办前改为2010年12月28日的通车时间。经过多次延后，在2011年夏季深圳大运前又发现多个技术问题。
2011年3月12日：全长10,800米的狮子洋隧道贯通。
2011年12月26日：广深段（广州南站至深圳北站）正式开通营运。
2015年12月30日，广深港客运专线福田站正式开通营运。广深港高铁深港段通车后，预计深圳市民从福田火车站搭乘高铁前往香港西九龙仅需15分钟。 香港段起屹于香港九龙佐敦西部的西九龙填海区西九龙总站，止于香港与深圳的边境，总长35公里。途经九龙的西九龙填海区（油麻地、大角咀、深水埗南昌）、葵涌、尖山、金山以及新界的大帽山、石岗、八乡、鸡公岭、牛潭尾、米埔的地底。沿途不设站，只设西九龙总站。
营运时速方面，香港段最高营运时速为每小时250 公里（即中国高速铁路中较为宽泛的高速铁路定义的时速）。政府认为按国际铁路联盟的指引，个别国家可按外在因素而决定本国的高速铁路概念；同时相对香港其他铁路（本地通勤铁路机场快线最高营运时速仅为每小时135 公里），香港段拥有较高的速度，因此此段铁路仍可称为高速铁路。
高铁隧道途经连翔道、海泓道、大角咀区和深旺道后，经荔枝角交汇处进入金山。整个西九龙属已发展区，市区段走线的主要考虑是尽量减低在建造及营运时对各社区、交通及现存基建及楼宇的影响，尽量减少收回私人土地及地层。因此，隧道走线将途经两节现存道路（即深旺道及海泓道）之下的空间，以减低建造时对各社区的滋扰。为连接这两节隧道，高铁香港段隧道须穿越大角咀区地底。
香港段由香港特别行政区政府全资兴建，原定造价为669亿元港币，当中铁路建造工程占550亿元，非铁路工程（包括但不限于西九龙交通改善工程）占118亿元，对横台山菜园村的特惠赔偿占8600万。2014年10月28日港铁独立董事委员会发表第二份调查报告显示最新估算造价为715亿港元。香港段于2010年1月27日正式动工，路线则采用全隧道建设，2011年8月10日，隧道钻挖工程开始，预计2018年Q3建成通车，将会以服务经营权模式租赁予港铁营运。
根据港铁公司最新估算，高铁香港段要延至2018年第三季度通车，支出将超预算203亿港元，令总造价达853亿港元。 高铁走线向北进入新界后，隧道以最直接的路线穿过金山、大帽山、鸡公岭及米埔等新界中部地区，最后跨越深圳/香港分界，连接高铁内地段。 在新界段的石岗，将设置紧急救援处和列车停放处。港铁公司曾就不同的地点进行研究，最终认为石岗菜园村是设置紧急救援处和列车停放处的最佳地点。
石岗位处高铁香港段走线中段，在该处设紧急救援处，如发生事故时，救援队伍能迅速进入隧道。另外，该处地势较低，土地较广阔、平坦，而且已有公路接驳，可方便救援队伍工作，亦可让乘客安全离开隧道。再者，把列车停放处和紧急救援处放在一起，除能共用部分设施和配套，例如道路接驳、设施的通道、紧急车辆通道、办公和控制中心、电力及消防装置或设施等外，亦可减少徵收土地，减少对附近居民和社区的影响。
高铁香港段全线均采用专用地下轨道，以减少对走线附近社区的影响。专用轨道的优点是既不会阻碍现有本地铁路（如机场快线、东涌线及西铁线）的服务，亦不会影响高速铁路将来的发展。
历史沿革
2000年，香港特别行政区政府于《铁路发展策略2000》提出兴建广深港高速铁路香港段（高铁香港段，初期称为区域快线）。
2005-2007年，立法会讨论广深港高速铁路香港段专用通道方案。
2006年2月6日，香港行政会议指示九广铁路公司以共用通道方案作进一步规划，即兴建北环线连接落马洲，及使用现有西铁及九龙南线的部份路轨，终点站设于西九龙，全长30公里。预计每小时列车数目为3至5班。
2007年1月，深圳决定新增一个福田站，而铁道部又表示来往香港的高速列车将比预期多。于2020年，将有10个城市开办每日共15对（即往来每方向15班）长途直通车；至2030年，长途直通车更增至每日共23对（即往来每方向23班），有15个城市开办。因此选择“专用通道方案”还是“共用通道方案”仍未有定案，起码要到2007年中，九广铁路公司提交北环线及广深港高速铁路的研究报告，才明朗化。
2007年5月19日，有消息称九铁已经完成香港段的研究报告，其倾向于以全隧道方式，也就是专用通道方案的一种，接驳西九龙与边境。该方案造价约300亿元，于2014年通车。
2007年8月2日，香港政府在粤港联席会议第10次会议上提出已决定以“专用通道”方案兴建香港段，总站设于拟议中的西九龙站，即机场铁路九龙站的东面，设有8条路轨及4个月台。届时由西九龙至福田，只需15分钟；由西九龙至广州南，需时约30分钟。
2007年10月，广深港高速铁路香港段成为香港特别行政区行政长官曾荫权在施政报告中宣布的十大基建项目之一。
2008年1月2日，港铁公司（2007年12月2日前称为地铁公司）展开首两项招标，包括一条26公里长隧道及西九龙总站的初步设计，并研究西九龙总站上盖发展地标式摩天大楼的可行性。
2008年4月22日，香港特别行政区政府行政会议批准港铁公司对高速铁路香港段进行进一步规划及设计。路线走向取“专用通道方案”的中线方案，而西九龙站亦计划延伸至西九龙文娱艺术区（西九文化区）的地底，使乘客可直达西九文化区。如以上述方式兴建，西九龙站可容纳14个月台（10个为长月台，4个为短月台）。行政会议同时批准港铁公司对广深港高速铁路香港段进行进一步的规划及设计，并根据服务经营权模式给予港铁营运香港段50年。由于融资方式的改变，政府并没有批准把西九龙站上盖交予港铁发展。
2008年10月1日，港铁公司公布新走线方案。
2008年11月28日，香港特区政府按照《铁路条例》将香港段的方案刊宪。
2009年2月24日，铁道部副部长陆东福和香港运输及房屋局局长郑汝桦在香港签署有关广深港客运专线香港段与内地段的衔接技术安排备忘录，根据备忘录安排，铁道部与特区政府将继续加强沟通，争取实现香港段在2009年内动工及其他相关安排，将香港纳入全长19000千米的中国高速铁路网络。
2009年10月20日，香港特区政府拍板兴建广深港高速铁路香港段，石岗横台山菜园村将会全面清拆。因此政府动用20亿元收地，当中150户村民已有80多户接受补偿。不过在另一方面，仍有部份菜园村民拒迁。居民质疑当局指八成村民已登记接受赔偿并无实质数据，坚称仍有七成居民支持不迁不拆方案。
2009年12月18日，香港立法会财务委员会推迟政府对兴建广深港高速铁路香港段669亿港元的拨款申请，延期至2010年1月8日再度审批申请。不过由于泛民主派议员准备了多个提问，整个会议一共提问了64条问题，当中泛民的提问占了约七成；而且，在立法会问外亦在近万人示威。结果会议到晚上10时45分的规定最后时限，仍未能进行表决。财务委员会延至1月15日至16日连续两天审议。
2010年1月16日下午6时半左右，经过长达15轮近170多次提问，财务委员会正式通过拨款申请。
2010年底，广深港高铁香港段正式开工。
2013年3月底，高铁香港段项目实际已完成投资244.18亿港元，包括隧道及九龙总站在内所需的挖掘工程已完成超过70%，高铁总站最南端部分已挖掘至地下B4层，首两层主体结构已经完成。根据港铁公司最新的评估结果，高铁香港段建设仍可在2015年完成。
2014年4月15日因恶劣天气影响，原定2015年完成的广深港高铁香港段工程将延误至少9个月至2016年完工，通车时间也将顺延到2017年。
2014年9月26日，香港特区政府刊宪，建议修订广深港高速铁路香港段方案。港府发言人表示，根据《香港铁路条例》第七条的规定提出修订，在工程、营运及设计等方面改善方案，涉及改善总站通风井和紧急逃生通道、重新设计道路和改善行人设施等项目，并不影响私人权益。
2014年10月28日港铁独立董事委员会发表第二份调查报告，独立专家及项目管理团队都认为高铁香港段很大机会在2017年完成并通车，最新估算造价为715亿港元。调查报告指，独立专家指出，高铁项目有69%的机会可按当前的时间表完成。而根据工期安排，项目管理团队评估高铁项目有90%机会可以如期完成。
2014年底，高铁香港段整体工程仅完成66.3%，比港铁公司修订后的计划进度69 .5%滞后3.2%，包括西九龙总站北的建造工程、皇岗至米埔隧道工程、西九龙总站至连接隧道工程、大江埔至牛潭尾隧道工程等都有不同程度的滞后情况。
2015年6月30日，港铁在中环金融国际中心举行特别董事会，确认广深港高铁香港段的最终造价为900亿港元，超支250亿港元。高铁成本造价原为669亿元，港铁去年估计上升至715亿元。通车时间将延迟至2018年第三季度。
2016年2月27日，香港特区立法会财务委员会加开会议，仍未能表决广深港高铁香港段工程追加拨款申请。
最大地下火车站 广深港高铁福田站有多大
福田高铁站作为亚洲最大的地下火车站总建筑面积达到14.7万平方米，相当于21个足球场，总造价为39.5亿元人民币。