2008年至2009年期间，在《惠州市轨道交通网络规划》中，惠州轨道交通4号线为经博罗对接广州增城的城际线路，又称广惠城际北线；在《珠江三角洲地区城际轨道交通网规划》中，再次确定了广州～增城～惠州的城际铁路。

2009年1月，厦深铁路广州至汕尾支线列入中国国家铁路线网规划，其广惠段与广惠城际北线大致重叠。

2017年7月，广汕铁路动工建设，取代广惠城际北线，兼顾长途和广州、惠州、汕尾三市间的城际客流。

2002年，根据《珠江三角洲经济区城际快速轨道交通线网规划》，广东省规划建设东莞—惠州放射线（今广惠城际铁路常惠段）和顺德—番禺—东莞联络线（今广惠城际铁路佛莞段），这是广惠城际南线的原始设想。

2003年，《珠江三角洲经济区城际快速轨道交通线网规划》完成，规划东莞至惠州和番禺至东莞铁路。

2004年9月，根据《惠州市区综合交通规划（2005 2020）》，拟建莞惠城际轨道，线路经古塘坳、南线、仲恺、陈江和沥林，至谢岗对接东莞轨道交通R3线，为广惠城际铁路莞惠段的最初规划。

2005年3月，广东省政府颁布的《珠江三角洲地区城际轨道交通网规划（2005～2020年）》经中国国务院审议后获得原则上的通过，规划内容明确提出：2020年建成东莞～惠州城际轨道交通线。同年5月，根据《东莞轨道交通规划》，原东莞轨道交通R1线西段与R3线东段分别经过东莞城区与常平镇区，在常平站平行于广梅汕铁路向东对接惠州市。

2008年6月，《惠州市轨道交通网络规划》（草案）通过专家评审，规划内容中的惠州轨道交通2号线为对接东莞的铁路；同年11月26日，广州（东莞）至惠州城际轨道交通项目评审会召开，并计划于次年开工建设。

2009年，广（莞）惠城际轨道交通项目出炉，线路起于广州地铁5号线鱼珠站，至东莞洪梅站段与穗莞深城际铁路共线，并以洪梅站为枢纽分叉出南下深圳的穗莞深线和东上惠州的莞惠城际线。同年9月，中国国家发改委正式批准《珠江三角洲地区城际轨道交通网规划》（2009年修订），其中“东莞~惠州城际轨道交通线路”和“佛山～东莞线（长隆～东莞段）”均被列入2009-2015年期间重点推进的建设项目。

2010年，广东珠三角城际轨道交通有限公司正式组建，原中华人民共和国铁道部与广东省全面合作建设珠三角城际轨道交通网。协议签署期间，莞惠城际铁路工程一度暂停，复工后在轨道线路、站点设置、站房设计和经营体制等都有大变化。莞惠城际铁路被纳入国家铁路网，工程项目实际投资总额328.23亿元（截至2017年底）。同时，莞惠城际铁路改线至麻涌镇，不经过洪梅；在惠州市江北段线路由以桥代路方案改为地下隧道方案。

2011年10月，受铁路投资严格控制政策和7·23甬温线特别重大铁路交通事故影响，莞惠城际铁路工程延期。同年，广惠城际铁路莞惠段与穗深城际铁路广莞段的联络线取消，两条线路相互独立，只在望洪枢纽站立体交叉、同站换乘。

2012年，穗深城际铁路取消麻涌站、改线至中堂镇，并在望牛墩镇和洪梅镇交界处设望洪站，广惠城际铁路莞惠段也相应改线至望洪站，不经过麻涌。因两条城际铁路间没有联络线，导致广莞惠城际轨道被拆分，广惠城际铁路莞惠段成为独立的线路，广州至东莞望洪站段只属于穗深城际铁路。

2015年12月，国家发改委颁布《城镇地区综合交通网规划·珠江三角洲地区规划重点工程》，广惠城际铁路为重点工程之一。

2018年3月，广惠城际铁路小金口站至赣深高速铁路惠州北站延长线项目提上日程。

2020年3月5日，广东省发展改革委颁布《广东省2020年重点建设项目计划》，广惠城际铁路小金口站至惠州北站延长线工程拟于2020年动工建设。

2009年5月8日，广惠城际铁路莞惠段交通项目正式启动，设计速度由每小时140千米提高到每小时200千米。

2013年10月，广惠城际铁路莞惠段首标段完工，为铺轨通车打下基础。

2014年5月20日，广惠城际铁路莞惠段立起电气化工程接触网第一杆，“四电”（通信、信号、电力、电气）系统集成工程启动，标志着广惠城际铁路莞惠段施工由站前进入到站后阶段。同年8月，广惠城际铁路惠州段完成高架桥架梁；同年11月，广惠城际铁路莞惠段沥林站至惠环站段开始铺轨。

2015年3月，广惠城际铁路常平东站至惠环站段完成铺轨，同年6月开始实车动态调试。

2016年2月，广惠城际铁路常平东站至小金口站段完成各项动态验收，并于同年3月30日开通运营。

2017年12月28日，广惠城际铁路常平东站至道滘站段全长44.2千米、暨小金口站至道滘站全程103.1千米线路开通运营。

2019年12月15日，广惠城际铁路东莞西站随穗深城际铁路同步开通运营。

2021年6月，仲恺站已更名为陈江南站。

2014年12月30日，广惠城际铁路佛莞段开工建设，线路起于广州南站接驳广佛环线城际铁路、止于望洪站接入莞惠城际铁路并与穗莞深城际铁路通过西南联络线接轨，莞惠城际铁路再次对接广州铁路枢纽，与佛莞城际铁路共同组成广惠城际铁路。

2016年7月1日起，广东省发改委对广惠城际列车实施票价下调方案，起步价由10元降低至5元，对20千米范围内车程票价实施折扣优惠，并提高列车运行速度。同年8月1日，广惠城际铁路莞惠段开通中铁银通卡快捷进站服务。同年9月28日，广惠城际铁路佛莞段番禺区18.68千米隧道施工正式进入施工掘进阶段。

2018年11月30日，广惠城际铁路佛莞段盾构机贯通珠江广州市石楼镇与东莞市麻涌镇两岸。

2019年12月17日，广惠城际铁路佛莞段狮子洋隧道贯通。

2020年5月25日，广惠城际铁路佛莞段全线贯通。

2022年9月5日至6日，接触网冷滑车在佛莞城际铁路莲花站Ⅱ道出发，沿佛莞右线运行至东莞西(既有线站外)进行冷滑试验。

2024年2月22日，广惠城际铁路佛莞段通过静态验收，正式进入动态验收阶段。3月，广惠城际铁路佛莞段完成逐级提速试验。3月26日，广惠城际铁路佛莞段正式进入运行试验阶段。4月22日至25日，广东省有关部门组织开展广惠城际铁路佛莞段运营安全评估工作。5月26日，广惠城际铁路佛莞段正式开通运营。

2021年5月16日，广惠城际铁路北延线（小金口站至惠州北站段）开工建设。

广惠城际铁路由西向东依次为：番禺站、广州长隆站、东环站、官桥北站、广州莲花山站、麻涌站、东莞西站、道滘站、西平西站、东城南站、寮步站、松山湖北站、大朗镇站、常平南站、常平东站、樟木头东站和银瓶站、沥林北站、陈江南站（原仲恺站）、惠环站、龙丰站、西湖东站、云山站、小金口站和惠州北站（未开通）。

①车站位置

②国铁线/城际线转乘

③地铁转乘

广惠城际铁路佛莞段，又称佛莞城际铁路。其中，番禺站至番禺大道段以及狮子洋隧道为地下线路，其余路段为高架线路。广惠城际铁路在广州南站区间对接广肇城际铁路，在莲花山镇至麻涌镇之间与穗深城际铁路琶洲支线共路段。

广惠城际铁路东莞段从位于望牛墩镇水乡大道和洪梅镇望洪路交叉口处东南侧的东莞西站引出，以高架桥形式向东沿水乡大道南侧至道滘镇西南部设道滘站；平行于东莞水道大桥北侧新建东莞水道特大拱桥，跨越东莞水道和滨河路后在沈海高速公路西侧进入地下隧道；在地下穿过沈海高速公路和莞太路至南城街道南部设西平西站，与东莞轨道交通2号线在地下呈十字形交叉；向东至3.5千米处的东城街道南部设东城南站，与莞长路和东莞轨道交通1号线呈十字形交叉；平行于八一路南侧向东穿过同沙立交桥、松山湖东部快速立交桥和东莞篮球中心至寮步镇西部设寮步站；沿松山湖大道下方至东莞松山湖高新技术开发区北部设松山湖北站；穿过东莞松山湖科技产业园区至大朗镇东北部莞樟路与常朗路十字路口东面设大朗镇站；沿常朗路至常平镇中心以东及常平站南部1.2千米处设常平南站；向东在地下穿过常平铁路枢纽京九铁路和广深铁路后离开隧道，随即以高架桥形式至距离隧道口几百米处设常平东站，与北面的东莞东站相距700米；沿甬莞高速公路北侧至樟木头镇东北部与谢岗镇西部交界处设樟木头东站；向东上跨京九铁路和穿过谢岗镇北部，沿京九铁路北侧至谢岗镇西北部设银瓶站；穿过银湖工业区后平行于京九铁路北侧至惠州境内。

广惠城际铁路惠州段以高架桥形式沿京九铁路北侧穿过崖山森林公园和武深高速公路后至沥林镇中心以西设沥林北站，在车站东侧路段与京九铁路设有一条工程联络线；向东平行于南面相距1~2千米的S357省道至新华路西侧上跨京九铁路，沿仲恺六路北侧至陈江街道南部设陈江南站；向东沿G205国道（仲恺大道）马路中央正上方至惠环街道东部设惠环站；随即向东约1千米至G205国道与长深高速公路惠州支线交汇处前进入古塘坳地下隧道；沿仲恺大道下方至龙丰街道南部设龙丰站；沿鹅岭南路和鹅岭北路至桥西街道西部设西湖东站；沿环城西路下方穿过东江至江北街道中心云山西路设云山站；沿G324国道（惠州大道）至小金口街道南部惠州站下方设小金口站；沿G324国道西侧至小金口街道西北部白石村接入惠州北站。惠州动车运用所位于京九铁路惠州站西侧1.2千米处，联络线从小金口站引出，在地下穿过京九铁路及其惠州货运场后离开隧道，以地面铁路形式接入动车运用所。

广惠城际铁路原计划使用6节车厢编组的A型地铁列车外形电力动车组列车，后改用和谐号CRH6型电力动车组（8节车厢编组、车长201.4米、左线行车），为针对城际捷运而研发的新型高速列车。

和谐号CRH6A型电力动车组由南车青岛四方机车车辆股份有限公司自主设计和制造。该型动车组持续运营速度每小时200千米，单列最大载客数可达1488人，满足大载客量、快启快停、快速乘降、编组灵活的城际铁路运营要求；能够适应站站停、大站停和一站直达式等多种运营模式；具有安全舒适、低碳环保等特点，并具备与干线铁路的互联互通以及承担城市群区域内大客流的运输能力。

城际动车组车座椅以按一等座数量布置的二等座席位为主，靠近车门处有地铁列车式的侧边座椅，可自动折叠。车厢中部和门口处均设有地铁式的扶手，供站立乘客使用。每节车厢座位定员为78人，首尾各有一个充电插座。每排有4个座位，顶部设有行李架，门口处有供安置大宗笨重行李的框架。车内配有洗手台与卫生间，车厢中部上方有多个液晶屏幕，车窗设有手推式窗帘。车门设置传感器，防止人员或行李衣物被夹。

● 地下高铁

广惠城际铁路是按早期高速铁路设计标准施建的城际快速客运专线，设计速度每小时200千米，采用无砟轨道和无缝钢轨铺设。待佛莞城际铁路通车后，大站停快车即可1小时内跑完广州南站至惠州北站全程。

广惠城际铁路作为地下高速铁路，不仅因为其在长距离地下隧道内铺设时速200千米级别的轨道线路，还在于它第一次将高铁和地铁的信号系统糅合起来，整合二者优势，这在之前其它的城际铁路中没有运用过。

● 自动驾驶

广惠城际铁路搭配了“CTCS-2+ATO”信号系统，是全球首条时速200千米的自动驾驶铁路。该列车运行控制系统智能化程度高，能实现列车自动启动和加减速；停靠站台之后，车站屏蔽门、列车车门自动打开，实现列车全过程的自动驾驶。

2016年3月30日，广惠城际铁路常平东站至小金口站段开通运营；初期日常开行16对动车组列车，节假日客流高峰期开行22对动车组列车。同年7月1日起，广惠城际铁路常平东至小金口段日常开行动车组数量增加至21对，节假日客流高峰期开行动车组数量增加至28对；其中大站直达列车3对，中途只停靠西湖东站和仲恺站（现陈江南站），全程运行时间34分钟；每站停列车全程运行时间短至53分钟。

2017年4月25日，广惠城际铁路常平东站至小金口站段取消大站快线列车，所有列车均为每站停靠；同时加开早中晚时段列车，满足旅客上下班出行需求。同年12月28日，广惠城际铁路莞惠段全线通车运营，小金口站至道滘站每天开行动车组列车31对，营运列车分大站停、多站停和每站停三种。每日东莞方向首趟列车于06:32在小金口站发出，惠州方向首趟列车于07:05在道滘站发出；东莞方向末班列车于21:00在小金口站发出，惠州方向末班列车于22:06在道滘站发出。

2018年4月10日起，广惠城际铁路列车全部调整为站站停模式，取消之前大站停列车，实施“5+2”车次调图。周一至周五期间，每日开行列车38对，沿途各站每隔约30分钟便有列车停靠；周六、周日及其他节假日期间每日开行列车45对，沿途各站每隔约20分钟便有列车停靠。周一至周五，从道滘（东莞）往小金口（惠州）方向的首班车在07:00从道滘站开出，末班车于22:00开出；从小金口往道滘方向的首班车在07:00从小金口站开出，末班车于20:45开出。周六日及节假日，道滘往小金口方向的首班车在07:00从道滘站开出，末班车于22:05开出；小金口往道滘方向的首班车在07:00从小金口站开出，末班车于19:55开出。每站停列车旅行速度约每小时60千米，道滘站至小金口站全程行车时间约100分钟；东莞市区西平、东城至惠州市区龙丰、西湖的行车时间在70分钟左右。

2019年，广惠城际铁路莞惠段正式支持铁路e卡通。

2020年3月25日起，广惠城际铁路（莞惠段）部分动车组票价实行打折优惠。

2021年，广惠城际铁路莞惠段开通支付宝乘车码功能。

2024年，广惠城际铁路莞惠段由广州地铁集团下属的广东城际公司接管运营，根据现场最新指示，乘搭莞惠城际，只需要一次认证，就能使用岭南通、羊城通、全国一通乘车、广州地铁乘车码乘车（城际铁路多元化支付系统，该系统于5月15日开通）。对于东莞人来说，在2019年12月18日后购买的东莞通，且卡面有“交通联合”即可支持莞惠城际乘车。同年3月起，乘坐广惠城际铁路莞惠段的列车，车票当日一次有效，无需对号入座。7月，开通铁路e卡通。

截至2017年12月28日，广惠城际铁路小金口站至常平东站段日均发送旅客约6000人次。

2017年，广惠城际铁路莞惠段全年累计发送旅客228.3万人次。

2018年，广惠城际铁路莞惠段全年累计发送旅客598万人次。

2019年，广惠城际铁路莞惠段全年累计发送旅客775.8万人次。

2020年中秋国庆假期（9月28日~10月8日），广惠城际铁路莞惠段到发旅客合计60.5万人次。

截至2023年11月30日，广惠城际铁路莞惠段全线年累计到发旅客达到1059.3万人次。

2024年6月，据统计，端午小长假期间广肇、广惠城际共发送旅客58.2万人次，日均14.55万人次。5月26日-6月26日，广惠城际铁路累计发送旅客225.9万人次，其中广惠城际客流占比达72.5%，发送量前三的车站分别是西平西站、番禺站及广州长隆站。两条线路工作日日均客流为5.2万人次，周末及节假日日均客流则翻倍增长，达11.2万人次。而公交化多元支付票务系统也同步新增了47.2万人注册，旅客购票占比达31.1%。

2024年9月4日，广州地铁集团广东城际运营公司消息，自2024年1月23日广肇城际佛肇段、广惠城际莞惠段正式接管以来，截至9月3日，广肇、广惠城际累计发送旅客量突破千万大关，达1003.2万人次，其中自5月26日“四线”贯通运营后日均客流达7.2万人次。

● 地质复杂

广惠城际铁路常平段的土质有砂土层，遇水就会变软，进而引发路面塌陷，增大施工难度。

● 环境保护

广惠城际铁路莞惠段经过多个生态敏感区和文物保护地带，其中，在西湖景区施工的难度极大。因车站隧道离湖底很近，如采用暗挖法，易导致湖底下沉，且无法解决湖水压力及防渗难题；若采用明挖法，围堰抽水会破坏湖面及鹭鸟的栖息地。

● 地下拆迁

广惠城际铁路莞惠段地下路段占全程一半以上，地下车站数量也占车站总数量的一半，贯通东莞和惠州两市城镇最密集的中心区域；高架站6个、地面站1个、地下站10个；新建桥梁24座，双线隧道4座。全线路段车站间距大多为4~8千米，沿途每个镇级行政区（镇或街道）内都设有1~2个城际站点，相邻车站最近不足3千米。

云山西路站施工期间遇到征地拆迁及管线迁移等老大难问题。其中，由于设计变更需加大车站宽度，对于原有施工方案进行了颠覆性的改变，直接影响到挖隧道的盾构始发。最终盾构始发井采用无底板始发和小坦克平移盾构机等新工艺，使盾构施工和车站施工不存在相互影响。

惠州市汽车客运南站下方隧道右线区间左右线沿着城市主干道下穿行，隧道地表车流量大，管线众多，周边建筑物分布密集，施工中存在地表沉降、建（构）筑物坍塌、突泥突水等控制难点。该区间暗挖隧道埋深较浅，为8至9米，地质条件复杂、地层裂隙发育，地质为全、强风化凝灰质粉砂岩，拱顶局部分布粗砂、细砂，砂层厚度5—6米，地下水丰富，地表和地下环境错综复杂。

● 珠江狮子洋隧道

珠江狮子洋隧道是广惠城际铁路的控制性工程，西端位于广州市番禺区石楼镇、东端位于东莞市麻涌镇，为单洞双线海底隧道，也是全球在建的最大直径水下铁路盾构隧道；隧道全长6476.4米，盾构隧道长4900米，最大水深17米、最大深埋64米，共穿越两段软弱不均地层、三段破碎带不良地层；盾构区间地质复杂，施工难度和风险大，需克服管片上浮、泥浆管路磨损过度、刀具消耗大、舱内滞排、刀盘中心结泥饼及刀筒积渣等难题。

● 东莞水道特大桥

东莞水道铁路桥是呈蓝色彩虹外形、主桥为180米的连续梁拱桥，在中国国内同类桥梁中跨径最大，为广惠城际铁路莞惠段的重点控制性工程之一。

● 东莞松山湖隧道

全长38.821千米的松山湖隧道是当时中国全国最长铁路隧道，包括6座地下车站和7段地下区间，采用明挖、暗挖、盾构三种方法施工，在城区内下穿大量的房屋、市政道路、桥梁、管线、河流和沟渠。中国国内外修建的城际铁路隧道的长度、地质情况及周边环境复杂程度均不及广惠城际铁路莞惠段。松山湖隧道被业内专家评价为：“全国铁路最长隧道，施工难度之大、工法之多，全国罕见，堪称铁路隧道的‘地质博物馆’”。

● 惠州东江河隧道

惠州东江河隧道（即惠环至小金口站地下路段）是广惠城际铁路莞惠段的重难点控制性工程之一，包括中国全国首例地下12号5.0米线间距无砟交叉渡线道岔施工、30‰长大下坡道铺轨、跨营业线组织运输等重大施工难题。

● 长隆隧道

长隆隧道是广惠城际铁路佛莞段全线重点难点控制性工程，下穿长隆景区香江动物园，右线隧道于2018年12月29日贯通，左线隧道于2019年8月17日贯通；首次在全国城际铁路盾构施工中采用连续皮带出渣的方式运送渣土，效率较传统出渣方式提高一倍；其“洞内连续皮带出渣技术”创造了珠三角复合地层单机日掘进15环24米的全国盾构施工新纪录。

中国通号自主研发的“C2+ATO”系统是为广惠城际铁路定制的列车运行控制系统，能适应城际列车高速度、高密度、站间距短的特点，适用于时速160千米以上的城际铁路，可保障城际列车在最高时速200千米以下自动驾驶和精准停车。“C2+ATO”列车运行控制系统在城际铁路的应用，标志着中国城际铁路跨入公交化运营时代。

2018年3月，惠州市发改委称为实现赣深高铁与莞惠城际铁路站房的无缝对接，已组织专家开展莞惠城际铁路从小金口站延长至京九高速铁路（赣深铁路段）惠州北站的前期研究。

广惠城际铁路是珠江口东岸地区轨道交通的骨干项目之一，建成后进一步密切东莞和惠州的联系，对推动珠三角交通一体化，加快经济一体化进程，提升珠三角地区整体竞争力和辐射带动能力具有重要作用。待穗莞深城际铁路和佛莞城际铁路建成通车后，莞惠两地居民通过城际列车在东莞西站换乘即可快速到达广州白云国际机场、深圳宝安国际机场、广州南站、广州东站、广州北站等重要交通枢纽，城际铁路将吸引更多的投资者到粤港澳大湾区投资置业或旅游观光。

广惠城际铁路沿线有多个地处住宅区、商业区、功能区、工业区、风景区以及交通枢纽的站点，全线通车之后，东莞南城—常平、惠州仲恺—江北之间的城市通勤时间从公交车的50~100分钟压缩至动车组的20~35分钟，乘坐城际列车已成两市居民新的出行方式。