该铁路是继1978年焦柳铁路枝柳段通车以来，中国打通的第二条纵贯湘西武陵山区的铁路。湖南境内地貌类型多样，是一个以山地、丘陵为主的省份，山地面积占全省总面积的51.2%，丘陵及岗地占29.3%。其中，湘西地区就是湖南省山地面积的重要组成部分。

张吉怀高铁，是典型的复杂山区铁路，也是纵贯湘西的首条高铁。北起黔张常铁路张家界西站，经湘西土家族苗族自治州吉首市、凤凰县及怀化市麻阳苗族自治县，引入怀化南站，线路全长245公里，设计时速350公里，设张家界西、芙蓉镇、古丈西、吉首东、凤凰古城、麻阳西、怀化南7座客运车站。

列车组行驶过酉水大桥段。酉水特大桥是张吉怀高铁的标志性工程之一，桥高约150米、全长462米，是张吉怀高铁全线重点、难点和控制性工程。以主跨292米非对称上承式钢管混凝土拱桥跨越酉水河，此桥在同类型桥梁中跨度居世界第一。同时，双肢钢管桁式拱肋形式为世界首创，两侧拱脚高差43.5米也是世界之最。

“复兴号”动车组行驶在张吉怀铁路上。

在吉首东与凤凰古城之间的吉首跨焦柳铁路特大桥，张吉怀高铁和焦柳铁路在此十字交叉，桥上的“复兴号”动车组与桥下的普速列车同框。

工作人员身着中国少数民族苗族服饰在首趟正式运营的张吉怀高铁列车上为乘客表演。

吉首东站，位于吉首市双塘街道联合村境内。它是沿线最大的站房，之前的地势周边高、中间低，现在平整的进站广场其实是通过填平深沟填起来的。

乘客在湖南省湘西土家族苗族自治州吉首东站检票进站。

张家界西站。张吉怀铁路作为湖南省西部快速铁路通道和环省快速铁路网的骨干线路，它的开通结束了湘西州不通高铁的历史，将其接入了中国高铁网。同时，也意味着湖南省境内所有城市均有GDC车次开行，全省进入动车（含动集）时代。