โครงการรถไฟทางคู่จิระ-อุบลราชธานี เป็นโครงการก่อสร้างทางคู่ขนาด 1 เมตร ระยะทาง 305 กิโลเมตร โดยยึดแนวตามเส้นทางรถไฟเดิมที่มีความเหมาะสมในการก่อสร้างอยู่แล้ว มีจำนวนสถานีตลอดเส้นทาง 34 สถานี โดยขบวนรถสามารถทำความเร็วได้สูงสุด 160กม./ชม. ตามแผนการก่อสร้าง โครงการรถไฟทางคู่ช่วงชุมทางถนนจิระ-อุบลราชธานี ถูกบรรจุลงในแผนงบประมาณปี 2560 ของกระทรวงคมนาคม มูลค่าโครงการรวม 35,836 ล้านบาท จะสามารถเชื่อมโยงการขนส่งในเขตภาคอีสานตอนใต้ จากจังหวัดอุบลราชธานี ศรีษะเกษ สุรินทร์ บุรีรัมย์ และบรรจบกับรางคู่สายอีสานเหนือจากหนองคาย อุดรธานี ขอนแก่น ที่ศูนย์กลางคือจังหวัดนครราชสีมา แล้วส่งต่อไปยังเส้นทางชุมทางถนนจิระ-มาบกระเบา ที่มีโครงการก่อสร้างล่วงหน้าก่อนแล้ว การก่อสร้างรถไฟทางคู่ในเส้นทางนี้ มีแนวทางแก้ปัญหาจุดตัดทั้งหมด 4 รูปแบบ ได้แก่ 1.ถนนยกระดับข้ามทางรถไฟในแนวตรง (Overpass) 2.ถนนยกระดับข้ามทางรถไฟในลักษณะรูปตัวยู (U-Shape Overpass) 3.ท่อเหลี่ยมลอดใต้ทางรถไฟ (Box Culvert) 4.ยกระดับทางรถไฟ (Elevated Railway) และก่อสร้างรั้วกั้นตลอดแนวเขตทางรถไฟ เพื่อป้องกันคนหรือสัตว์ข้ามทางรถไฟตัดหน้าขบวนรถ นอกจากนี้ได้แบ่งรูปแบบการให้บริการ ได้แก่ 1.บริการรถโดยสารทางไกลด้วยขบวนรถด่วนพิเศษและขบวนรถด่วนขบวนรถเร็ว 2.บริการรถโดยสารทางใกล้ด้วยขบวนรถไฟท้องถิ่นและขบวนรถธรรมดา จากคาดการณ์ปริมาณจำนวนผู้โดยสารเดินทางโดยรถไฟจาก จ.นครราชสีมา-อุบลราชธานี ปัจจุบันเฉลี่ยปีละ 3.53 ล้านคน/ปี เมื่อโครงการแล้วเสร็จ ในปี พ.ศ.2569 คาดว่าจะมีปริมาณผู้โดยสารเพิ่มเป็น 7.838 ล้านคน /ปี ในปี พ.ศ. 2579 เพิ่มเป็น 9.360 ล้านคน/ปี และในปี พ.ศ. 2598 เพิ่มเป็น 12.620 ล้านคน/ปี อีกทั้งช่วยลดระยะเวลาเดินทางจากเดิม 5 ชม. 30 นาที เป็น 3 ชม. 15 นาที และจากผลคาดการณ์ปริมาณการขนส่งสินค้า ตลอดแนวเส้นทางโครงการ ปัจจุบันเฉลี่ยปีละ 108,000 ตัน/ปี เมื่อโครงการแล้วเสร็จในปี พ.ศ..2569 จะมีปริมาณการขนส่งสินค้าเพิ่มเป็น 941,800 ตัน/ปี ในปี พ.ศ..2579 เพิ่มเป็น 1,158,000 ตัน/ปี และในปี พ.ศ..2598 เพิ่มเป็น 1,553,200 ตัน/ปี โดยสินค้าส่วนใหญ่จะเป็นสินค้าเกษตรแปรรูป เช่น ข้าวสาร มันสำปะหลังแปรรูป น้ำตาล รวมถึงสินค้าในกลุ่มซีเมนต์
