沈山铁路，连接了
河北省秦皇岛市山海关区和
辽宁省沈阳市，全长425.2公里，其中辽宁境内长416.2公里，该线为中国最早的
唐胥铁路逐渐扩展而成。东接
沈大线、
沈吉线、
沈丹线；西接
京哈线、
津山线，沿线与
大郑线、
锦承线相连，为关内外主要运输通道，沈山铁路是货流密度最大的线路之一。其客运车站有：
山海关站、
绥中站、
兴城站、
葫芦岛站、
锦州站、
沟帮子站、
大虎山站、
新民站、
沈阳站。
1983年货流密度实际完成3700万吨公里，每昼夜办理110对列车，平均每22分钟通过一对列车。该线南行物资主要是钢铁、机器、木材、煤炭、水泥、石油等。北上货流主要是矿石、粮食、煤炭和轻工业品。
解放后对沈山线进行了改造，根除了线路的水患，建成了复线，全部装置了自动闭塞设备，使铁路的质量和通过能力大为提高。铺设了无缝长钢轨线路，使列车允许运行速度由过去每小时90公里提高到160公里。
新京哈线开通后，使压煤改线后的
京哈铁路造成一个相当大的曲线，大大限制了列车的通过能力和速度。为配合铁道部在
中国铁路第六次大提速在新京哈铁路等主要铁路干线开行最高速度达200km/h的
高速列车，自2006年12月31日18时起，
京秦铁路、
秦沈客运专线和原京哈铁路哈尔滨至沈阳北段合并为京哈铁路新线，山海关至沈阳段改称沈山铁路，沈阳至沈阳北段并入
沈大铁路。
沈山铁路正线长423公里，接触网总计1543条公里，主要包括山海关枢纽、山海关至沈阳及沈阳枢纽的电气化工程。随着沈山线电气化改造工程的建成以及客运功能向京哈线秦沈段的转移，沈山线将从客货列车混跑，逐步转变为以货运为主、兼顾客运的进出关主要通道。