截至2015年12月，牡绥铁路共设7座车站：牡丹江站、爱河站、磨刀石站、穆棱站、细鳞河站、绥阳站、绥芬河站。

牡绥铁路自滨绥铁路牡丹江站引出，经过阳明区设爱河站、磨刀石站，经穆棱市设穆棱站，经过东宁市绥阳镇设细鳞河站与绥阳站，最后到达绥芬河站。

截至2022年2月，牡绥铁路主要开行和谐号CRH5型电力动车组等。

截至2021年8月，牡绥铁路设1处动车运用所：牡丹江动车运用所。

2015年12月10日，牡绥铁路牡丹江至穆棱段客运开通，使用电力机车牵引。12月28日，牡绥铁路全线竣工通车。

2016年1月1日，牡绥铁路开行8对牡丹江至绥芬河的特快旅客列车，最短运行时间1小时8分钟，出发时间基本覆盖全天，趋于公交化。

2019年1月5日起，牡绥铁路开行动车组列车共10对。11月30日，牡绥铁路动车组途经车站试行电子客票业务。

2018年12月25日至2018年12月31日，牡绥铁路累计发送旅客8431人。

牡绥铁路建设过程中面临地质条件复杂、高寒地区可施工期短、既有线施工、文物保护等技术难题。

双丰隧道位于东宁县绥阳镇境内，全长共计7237米，属于第三系砂岩泥岩地质。该隧道共需铺设双线无砟轨道14474米，是牡绥铁路最长的隧道，也是铺设无砟轨道最长的隧道。

兴源隧道全长3427米，主要为炭质围岩、炭质页岩及炭质泥岩夹砂岩，遇水极易软化，流变性强，在中国南方都属罕见，在中国北方高寒地区更是首例。

红花岭隧道为双线隧道，全长为599米，位于牡绥铁路东段边境重镇绥芬河市境内，隧道穿越低山丘陵区，地形起伏较大，植被茂密。隧道最大埋深85.99米，出口坡度为10%的上坡，一级防水标准。洞身通过强风化凝灰熔岩地层，裂隙发育，岩芯呈碎块状，地质条件复杂，对施工安全和质量控制提出了更高的要求。该隧道共挖运土石方10.7万立方米、钢材用量2710吨、浇筑混凝土2.8万立方米。

小绥芬河双线特大桥全长1329.23米，横跨小绥芬河和既有301国道，分别与绥阳隧道和柳毛河大桥相连，是牡绥铁路的节点控制工程。

湖北沟双线特大桥全长2271.34米，为69孔276片32米预应力混凝土双线简支T型梁，横跨林区和村屯与石砾屯隧道相接，是牡绥铁路扩能改造工程二标段内桥梁最长、墩身最高、施工难度最大的特大桥。

牡绥铁路跨既有滨绥铁路双线特大桥全长1048米，与牡绥铁路红花岭隧道连接，穿越多个鱼塘和农田，其中连续梁部分跨越既有滨绥铁路正线，且高压电力线、地下光电缆交织，受行车安全限制采用挂篮悬浇施工法，行车防护难度大，环保任务重。

大西南沟双线大桥全长502米，为15孔60片32.6米T型梁，跨度距离32米，最高桥墩27米，该桥连接红房子隧道和双丰隧道，合龙后为铺轨创造条件。

牡绥铁路扩能改造工程的竣工通车，对于推进“中蒙俄经济走廊”建设，推动对俄经贸合作战略升级的重要举措，有利于构建中俄战略伙伴关系，为东北亚地区经济发展铺路架桥；有利于中俄双边物资流通能力，为加快中俄贸易发展提供快捷便利的运输通道；有利于中国紧缺资源进口的通道运输，维持中国经济的可持续发展。进一步推动了龙江陆海丝绸之路经济带建设，推动黑龙江省对俄经贸合作转型升级，助力黑龙江省外向型经济发展，对黑龙江省的铁路项目建设起到了良好的示范作用。还完善了牡丹江市交通运输结构，增加区段客货铁路运力，加快了人流物流和信息流，为牡丹江发展开放型经济、建设开放型城市提供了新机遇。（东北网 评）

牡绥铁路扩能改造工程缩短牡绥两地间及牡丹江、绥芬河与沿线区县（市）的时空距离，进一步发挥牡丹江区域中心城市的辐射带动作用，促进区域经济发展的重要使命。（牡丹江市人民政府 评）