广梅汕铁路龙川至龙湖南段为单线铁路，既有线路技术标准偏低，机车牵引种类偏低，严重限制线路运输能力提升，与周边铁路规划线网发展不协调，随着瑞金至梅州铁路、粤东地区疏港铁路等规划建设，需通过电气化改造实现电力牵引，升级车站到发线为850m，提高货物列车牵引定数为4000t,改善线路技术标准，增加线路运输能力，与周边规划线路实现互联互通，增强既有线客运服务质量，提升港口货物运输能力，对汕头打造商贸服务型国家物流枢纽承载城市以及推动粤东地区港口群发展具有很大的带动效益。
广梅汕铁路龙川至龙湖南段，位于广东省东部地区。线路呈南北走向，在畲江站分为两路行进，一路由畲江折向东北方向，与梅江平行直至梅州市；一路由畲江折向东南方向，穿越莲花山脉到达揭阳南站，线路由此东折，沿榕江平原的山前丘陵区至潮州站，再往南在韩江右岸平原行进至潮安区龙湖镇。东面与厦深铁路客运专线接轨，南面与厦深铁路汕头联络线接轨，是沟通粤东港口群和沿海城市以及京九铁路与厦深铁路、广汕漳高速铁路的重要通路之一。
广梅汕铁路梅州至龙湖南段为单线铁路，线路长度约146.5公里，为客货共用铁路。牵引动力采用内燃机车，牵引机型客DF4D、DF4，货机DF4型机车，牵引质量3000吨。其中梅州至龙湖南段共设10个车站，平均14.65公里设一个站。目前龙湖南至龙川段旅客列车2对/日、货物列车4对/日。广梅汕铁路龙川至龙湖南段既有现状为单线铁路，内燃牵引，区间距离长、运行图周期大是影响本线能力提高的限制因素。随着瑞金至梅州铁路、粤东地区疏港铁路的规划建设，客货运输需求的增长，既有运输设备能力部分略显紧张，由于内燃牵引方式较之电力牵引具有运程成本高、环境污染大、机车运用灵活性差等缺点。建议本线在电气化改造的基础上必须实施扩能改造。项目区域路网内既有线路主要有京九线、漳龙线、赣龙线、龙厦线、厦深线，广梅汕铁路龙湖南至汕头、梅汕客专、京九客专浦梅线。规划建设的有龙岩至梅州客专、梅州至龙川客专、广汕漳客专、揭惠铁路、汕头至广澳港铁路、大潮铁路、粤东城际铁路、瑞金至梅州铁路等，其中与本线接壤的线路京九线、广梅汕铁路龙湖南至汕头、瑞金至梅州铁路到发线有效长均为850m，漳龙线龙岩至梅州到发线有效长为650m，但考虑与之衔接的线路赣龙线、龙厦线、浦梅线、厦深线到发线有效长均为850m，漳龙线远期扩能改造，延长到发线有效长至850m以及本线到发线有效长延长至850m后，区域将形成到发线有效长为850m的铁路网。且本线既有线全线到发线有效长预留850m条件，在本次电气化改造的同时，建议到发线有效长延长至850m，有利于与周边路网统一牵引定数，优化运输组织，开行长交路货物列车。根据《广东省国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035远景目标纲要》，第二节优化城镇化空间布局，提出构建汕潮揭都市圈（梅州市区）现代化都市圈体系规划，都市圈内铁路线网有广梅汕铁路、厦深高铁、梅州至潮汕高铁以及规划开建中的广州至汕头至漳州高铁、龙川至梅州至龙岩高铁。按照铁路线网规划，呈现“三横两纵”铁路格局。三横为西融粤港澳大湾区、东联长三角地区有厦深高铁、广汕漳高铁、龙梅龙高铁，基本可以满足都市圈内与粤港澳大湾区以及福建乃至长三角地区的互联互通。两纵为广梅汕铁路、梅州至潮汕高铁。其中广梅汕铁路为客货两用非电气化单线铁路，随着瑞梅铁路、粤东地区疏港铁路的规划建设，势必考虑广梅汕铁路龙川至龙湖南电气化改造，改善线路技术标准，增强线路运输能力。按照国家发改委关于进一步做好铁路规划建设意见的通知国办函（2021）27号文指示意见，“规划建设贯通省会及特大城市、近期双向客流密度2500万人次/年以上、中长途客流比重在70%以上的高铁主通道线路，可采用时速350公里标准。规划建设串联规模较大的地级以上城市、近期双向客流密度2000万人次/年以上、路网功能较突出的高铁线路，可预留时速350公里条件。规划建设近期双向客流密度1500万人次/年以上的高铁区域连接线，可采用时速250公里标准。”汕潮揭（梅州市区）都市圈内已有厦深铁路、广汕漳高铁、龙梅龙高铁。中长期内区域通往珠三角、对接长三角地区的铁路客流很难达到规划建设新高铁通道的标准。根据《广东省第七次全国人口普查公报》发布，汕潮揭（梅州市区）都市圈内人口，潮州市人口基数最小，现有的厦深铁路潮汕中心站以及规划建设中的粤东城际铁路基本可以满足潮州市区居民的出行需求，而揭阳市可通过梅州至潮汕高铁、龙川至梅州至龙岩高铁与揭惠铁路、厦深高铁、广汕漳高铁的互联互通，达到揭阳市区通往珠三角、长三角地区的多种铁路线网格局，特别是龙川至梅州高铁的建成，揭阳站始高铁车次往返广深地区可缩减至1.5至2个小时。考虑到潮州市区距离既有潮汕站有一定的距离，而潮州市区主要人口位于韩江西片区，因此广梅汕铁路龙川至龙湖南电气化改造的同时，需重点考虑潮州站的升级扩能改造，为潮州站开行高铁始发终到班次提供有利的条件，以解决潮州市无高铁站的困局。
广梅汕铁路潮州站位于潮州市潮安区枫溪镇新风路，为2台4线客货两用车站，是距离潮州市区最近的火车站，大约5公里左右。随着梅州至潮汕高铁、沿海高铁相继通车运营，汕头市区、揭阳市区实现高铁引入中心城区。而既有厦深高铁、梅汕高铁潮汕站距离潮州市区约16公里，且周边无高快速路直接与潮州市区衔接，所以无论是潮州市区居民前往潮汕站乘坐高铁又或者由潮汕站前往潮州市区的外来旅客都不便利。为解决潮州市区通高铁以及盘活潮州站等问题，需对既有潮州站进行扩建升级改造，以满足潮州站开行高铁的条件，扩大高速铁路的覆盖面积，节约旅客出行成本，结合潮州市总体规划，升级改造潮州站，不但服务潮州市区以及外来旅客，也能解决该片区旅客出行时间长、成本高的问题。项目建成后，潮州客运枢纽系统将形成南有潮汕站、北有潮州站、东有饶平南站等共同构成的与城市空间以及人口分布高度契合的“两主一辅”的铁路客运站格局。
广梅汕铁路电气化改造以及既有潮州站升级改造，既是响应国家发改委第27号文指示意见，普速铁路要充分用好通道资源，提高货物运输能力和集装箱多式联运比例，有富余资源的铁路可按照市场化方式适当开行城际列车和市域（郊）列车，也是符合潮州市区开行高铁最便捷有利的条件，更是在潮安站扩能改造的基础上，将潮安城区纳入粤东城际铁路网的重要举措。
