Die Neubaustrecke (NBS) Erfurt – Leipzig/Halle ist als regelspurige, zweigleisige, elektrifiziert Eisenbahnstrecke für den hochwertigen Reise- und Güterverkehr konzipiert. Sie hat eine Gesamtlänge von 123 Kilometer.
Die Trassierung ist für eine Höchstgeschwindigkeit von 300 Kilometer pro Stunde ausgelegt. Die Strecke verläuft von Erfurt Hauptbahnhof zunächst parallel zur Bestandsstrecke, zweigt bei Vieselbach in Richtung Nordosten ab und führt mit der Scherkonde-Talbrücke bei Krautheim und der Gänsebach-Talbrücke bei Buttstädt durch das Thüringer Becken.
Im Mittelabschnitt wird der Finne-Höhenzug mit Tunnelbauwerken von insgesamt 15,4 Kilometer Länge durchfahren. Der Finnetunnel ist der Längste der Strecke. Im weiteren Verlauf folgen die Saubach-Talbrücke und der Bibratunnel. Die Unstrut-Talbrücke überspannt bei Karsdorf den breiten Talraum, dem sich unmittelbar der Osterbergtunnel anschließt. Auf der Querfurter Platte folgt die Stöbnitz-Talbrücke. Danach überquert die Strecke südlich von Halle die Saale-Elster-Aue mit einer Talbrücke und führt in Richtung Osten/Leipzig. Im Verlauf der Talbrücke zweigt die Anbindung in Richtung Norden/Halle ab und schwenkt auf die bestehende Trasse der Strecke Weißenfels – Halle. Die Einfahrt Halle wurde für zwei Neubaugleise komplett umgebaut.
In Richtung Leipzig führt die Strecke bis zur Saalkreisgemeinde Gröbers, wo sie mit der bestehenden Strecke Halle – Leipzig verknüpft. Der Güterverkehr verlässt hier die NBS und wird auf der bestehenden Strecke in Richtung Leipzig geführt. Von hier aus bestehen Gütergleisanschlüsse u. a. zum Luftfracht- und Güterverkehrszentrum sowie zum Containerbahnhof Leipzig-Wahren. Der Personenverkehr nutzt ab Gröbers die seit 2003 fertig gestellte 23 Kilometer lange NBS zwischen Gröbers und Leipzig.
Sie überquert das Schkeuditzer Autobahnkreuz (Bundesautobahnen A9 Nürnberg – Berlin / A14 Magdeburg – Dresden) und führt parallel zur A 14 über die Bahnhöfe Flughafen Leipzig/Halle und Messe Leipzig bis zur Einbindung nach Leipzig Hauptbahnhof auf die bestehende Strecke Berlin – Leipzig.