宜万铁路后设计为Ⅰ级电气化干线铁路，一次铺设无缝线路，开通时速复线段为160公里、单线段120公里。于2010年12月22日在湖北恩施火车站举行正式通车仪式。首发客车开行方案已获得铁道部的正式批复。运营初期宜万铁路将开行旅客列车5对，2011年1月11日起将开行14对。
　　
　　 运营列车
　　
　　 宜万铁路将分两阶段开行列车。2010年12月23日至2011年元月10日，宜万铁路将开行5对旅客列车。其中，北京西至湖北恩施开行K50/49次，是原宜昌～北京西的K50/49次延长到恩施始发；具体时刻为：恩施—北京西的K50次，15时40分发车，经停建始、巴东、宜昌东、当阳、荆门、襄阳、邓州、南阳、郑州、安阳、邯郸、沙河市、邢台、元氏、石家庄、定州、保定、徐水、高碑店，次日15时25分到。北京西—恩施K49次，13时53分开，次13时59分到。
　　
　　 其他新增列车：武汉—利川T6716/7、T6718/5次，经由汉丹、长荆、焦柳、宜万线运行；新增宜昌东—利川4801/2次；新增利川—恩施4804/3次；新增贵阳—宜昌东2118/7次，经由川黔、襄渝、达万、宜万线运行。从2011年元月11日起，宜昌至万州铁路将再增加9对客运列车。
　　
　　 铁路特点
　　
　　 铁路全长377.46公里，东起湖北省宜昌市，西至重庆万州区，是进出川渝鄂西的东线通道，是中国“中长期铁路网规划”中“四纵四横”和沪汉蓉快速铁路客运通道的重要组成部分。其中，宜昌东至凉雾段288公里为双线，设计时速为160公里。凉雾至万州段89公里，设计时速为120公里。
　　
　　 东起鸦宜铁路花艳站，西至达万铁路万州站，途经湖北宜昌、长阳、巴东、建始、恩施、利川和重庆万州七个县市（区），其中宜昌东至凉雾288.46公里为一次建成复线，凉雾至万州89公里为单线。
　　
　　 宜万铁路全线共有253座桥梁，159座隧道，含54座双线隧道，34座风险隧道和8个一级风险隧道，桥隧总长度占线路全长的74％，这些桥梁和隧道建成后，还将创诸多铁路史上的中国之最乃至世界之最，因此被业界称为有“桥隧博物馆”之称。工程主要穿过喀斯特地貌地区，区域性大断裂发育，岩溶广布，山高壁陡，河谷深切，地形困难，地质复杂，是目前中国已建和在建铁路中施工难度最大的山区铁路。
　　
　　 宜万铁路线路最大坡度为18‰，其中坡度18‰的4段共80.266公里，16‰以上单方向连续坡道最长达71.871公里。铺轨始于2008年6月19日，共投入铺轨机7台、架桥机6台、内燃机车23台、大型捣固车2台、平板车810辆；累计完成正站线铺轨763公里，架梁3022孔，道岔铺设328组。
　　
　　 开创之最
　　
　　 宜万铁路开创了中国铁路史上数项“之最”。
　　
　　 它穿越“筑路禁区”，集“西南山区铁路艰险之大成”，是中国施工难度最大的山区铁路；
　　
　　 平均每公里造价6000多万元，两倍于青藏铁路，是中国单公里造价最高的铁路；
　　
　　 铁路全线共有隧道、桥梁400余座，占线路总长74%，为世界之最；
　　
　　 宜万铁路总里程377公里，修建耗时七年，年均进度仅50多公里，是中国单公里修建时间最长的铁路。