随着西武高铁、呼南高铁未来的建成，未来西安至长沙间的高铁线路将形成4条线路，具体为下：
1、西安-郑州-武汉-长沙（现运营）
所经郑西高铁、京广高铁，这也是西安至长沙间目前唯一的高铁通道线路，全线里程1412公里，最快的大站标杆车运行时间在5小时左右，大多数车次两地耗时在6小时以上。二等座票价在504-664元之间，大多数车次在580元左右。
西安-长沙高铁线路图，仅供参考
2、西安-武汉-长沙（2026年）
随着西武高铁西十段2026年的建成，西武高铁2026年也将全线贯通运营，中部高铁线路网格局也将迎来大的完善、西安与武汉将直通高铁，西北与华中之间的沟通来往再也不用绕道郑州。
相对于现有西安与长沙间的高铁运行线路，西武高铁线路能缩短线路里程约340公里，线路总里程约1072公里。出行成本的票价上能节约150元左右，但在武汉枢纽直通线建成前，由于西武高铁只能走时速250公里的汉孝城际进汉口站，在汉口站经停调头、通过京广联络线磨蹭到武汉站进京广高铁南下长沙，这一套操作下来，得耗时40分钟以上。所以在时间上并不会比现有走郑州的线路节约多少，预估相差无几。这也是武汉枢纽目前最大的弊端及尴尬的地方。当然，武汉枢纽直通线未来建成后，西安至长沙间高铁才是彻底的受益，时间成本上也会缩短1个小时左右。
西武高铁线路图
3、西安-十堰-襄阳-荆门-宜昌-常德-益阳-长沙（在建及规划中）
西安-襄阳段，西武高铁在建中，2026年建成
襄阳-荆门段，襄荆高铁在建中，2025年建成
荆门-宜昌段，汉宜高铁在建中，2025年建成
宜昌-常德段，呼南高铁宜常段，规划中，预估2028年建成
常德-长沙段，常益长高铁，2022年建成通车。
这条线路全线为时速350公里高铁，总体线路里程约1045公里，由于绕弯，与走武汉的高铁线路里程相当，并不能节约多少出行成本和时间成本。但由于辐射区域不一样，未来是西安与长沙间运行的高铁线路之一。
西安至长沙高铁线路图
4、西安-十堰-宜昌-常德-益阳-长沙（规划中）
这条线路与上述线路三相比，区别就是利用规划中的宜十高铁线路，十堰与宜昌直连，而不用绕道襄阳、荆门，其余线路相同。这才是未来西安与长沙间规划中的新西长高铁，线路总里程900公里左右。也是西安南下至湘西、华西南的便捷通道。
西安至长沙高铁线路图
这条线路能否贯通唯一的不确定因素也就是规划中的宜十高铁，目前推进缓慢或者直接说推进受阻。究其原因，还是纳入不了国家层面规划，国省间存在分歧，湖北省是极力推进，但路网功能被呼南高铁覆盖或代替，十堰-襄阳-荆门-宜昌已形成既有通道，除非以城际功能自主投资建设，这还得国省联合批复。只是可惜了当年郑渝高铁没有走十堰，造成现在十堰至宜昌难连线的窘境。
但宜十高铁对于完善大湘西、鄂西北与西北方向的高铁线路有着重要的功能作用，也是串联武当山、神农架、天门山等黄金旅游线路。
一旦宜十高铁未来落地，西安与长沙间将形成上述四条高铁线路，当然西武高铁建成后，走郑州线路的车次预估大量减少， 未来是以后三种线路为主。