包神线路北起包兰铁路上的万水泉车站，向南跨过黄河，进入河套平原，溯罕台川东岸而上，到达鄂尔多斯高原的鄂尔多斯市，沿乌兰木伦河而下，进入陕西省境内的石圪台，到达神木县的大柳塔。正线全长192公里，其中陕西省境内17.5公里。主要站点，包头东站，万水泉站，东胜站，石圪台，大柳塔。

包神铁路是为开发内蒙古东胜煤田和陕西省神府煤田而修建的一条运煤专线，是神府东胜煤田煤炭外运的北通道。1989年建成通车，设计年输送能力1000万吨，现年输送能力为2200万吨。