武广高铁专线的启用对区域经济产生了深远影响，尤其在鄂湘地区与珠三角地区的交融中起着关键作用。它使得武汉、长沙与广州、深圳等地的通勤时间大幅缩短，从武汉到广州只需3.5小时，到深圳4个多小时，到香港则约5个小时，极大地提升了区域间的连通性，不仅提升了交通效率，也促进了大范围经济一体化发展。
对于珠三角地区而言，武广高铁如同锦上添花，连接了广深港客运专线，形成了强大的广州-东莞-深圳-香港经济带，预计产值将达到5万亿元。同时，高铁线路将湖南和湖北纳入珠三角的辐射范围，有利于两地的产业升级和在全球产业链中的提升地位。
金融危机后，内陆市场的需求日益重要。武广高铁的开通解决了广州、深圳等城市拓展腹地的交通瓶颈，如上海在江苏、浙江等地的便捷交通曾快速打开华中市场，而高铁则打破了这一限制，使得湖南经济圈进一步融入泛珠三角区域经济圈，形成2小时经济圈。
预计到2030年，武广客运专线将承载大量旅客，对沿线都市圈的繁荣以及华中、华南、西南和香港地区的联系有着直接的推动作用。高铁的快速崛起也对南线航空造成冲击，机票价格可能面临大幅调整，空铁竞争将更加激烈，公路交通则因为火车的增多而面临挑战，尤其是武汉，2010年春节的交通压力将更加严峻。
尽管武广高铁的开通有望缓解春运期间的运输紧张，但对武汉的交通系统提出了新的挑战。新建的武汉火车站虽然有整体交通换乘设施，但目前的交通条件仍需改善，市内交通拥堵、地铁未通等问题将考验武汉市的交通应对能力。武汉交通部门表示，将根据实际情况进行运力调整，以应对高铁带来的客流压力。
2009年12月26日，世界上运营里程最长的高速铁路武广铁路客运专线正式运营，这是迄今为止世界上一次建成里程最长、运营速度最高的高速铁路。运营里程超过1000公里，时速高达350公里，纵贯湖北、湖南、广东三省，影响到沿线20余个城市总人口将近1亿。