Железопътната линия е построена за много кратко време, основно на два етапа. Първата отсечка от гара Каспичан до Варна е въведен в експлоатация през [[1866]] г. и е част от [[Железопътна линия 9 (България)|първата железопътна линия в днешните български земи Русе – Варна]], а втората е строена на няколко подетапа (1895 до 1899 г.).
В гара [[София]] линията прави връзка с [[Железопътна линия 1 (България)|Главна жп линия 1]] за [[Калотина]] и [[Свиленград]]) и с [[Железопътна линия 5 (България)|Главна жп линия 5]] за [[Кулата]], в гара [[Илиянци]] – с [[Железопътна линия 3 (България)|Главна жп линия 3]] за Бургас и Варна и с [[Железопътна линия 14 (България)|жп линия 14]] за „Биримирци“ и [[Волуяк]], в гарите [[Мездра]] и „Мездра-юг“ с [[Железопътна линия 7 (България)|Главна жп линия 7]], в железопътен възелгара Горна Оряховица с [[Железопътна линия 4 (България)|Главна жп линия 4]] за [[Русе]] и [[Подкова (село)|Подкова]] и вече закритата [[Железопътна линия 41 (България)|жп линия № 41]], в гара [[Каспичан]] – с [[Железопътна линия 9 (България)|Главна жп линия 9]] за Русе и закритата и демонтирана [[Теснолинейка Каспичан – Тодор Икономово#Закриване на теснолинейката и откриване на нормалната линия между Каспичан и Нови пазар|линия 28]] и в гара [[Синдел]] – с [[Железопътна линия 3 (България)|Главна жп линия 3]] за [[Карнобат]] и „Варна фериботна“. От гара [[Червен бряг]] започват второстепенните [[Железопътна линия 21 (България)|линия № 21]] (теснолинейна 760 mm, закрита и демонтирана) за [[Оряхово]] и [[Железопътна линия 22 (България)|жп линия № 22]] за [[Златна Панега]] (без пътническо движение), от гара [[Ясен (Област Плевен)|Ясен]] - за [[Черковица|Черквица]] ([[Железопътна линия 23 (България)|линия № 23]]), от гара [[Левски (град)|Левски]] – с [[Железопътна линия 24 (България)|линия № 24 за Троян (25) и Свищов]], от гара [[Хан Крум]] – [[Железопътна линия 26 (България)|линия № 27 за Велики Преслав]] (закрита), от гара [[Шумен]] – [[Железопътна линия 27 (България)|линия № 26]] за [[Комунари]] и от гара [[Разделна (област Варна)|Разделна]] – с [[Железопътна линия 29 (България)|линия № 28]] за [[Кардам (Област Добрич)|Добрич]]. В гара [[Курило]] линията прави връзка с [[Железопътна линия 3 (България)#Железопътни връзки във ЖП възел София|жп линия № 31]] за [[Световрачене]].
