太原铁路枢纽西南环线起点为汾河站，终点是太中银铁路北六堡站，全长53.64公里，途经太原市尖草坪区、万柏林区、晋源区、小店区以及晋中市，并两次跨越汾河。

随着石太客专（石太高铁）、大西客专、太中银铁路、太兴铁路等国家重点铁路建设项目陆续投入使用或开工兴建，太原市成为承东启西、通南连北的重要交通节点。为加快太原铁路枢纽建设，在太原经济圈一体化规划和全国中长期铁路网规划的共同助推下，经过充分协商，原铁道部与太原市人民政府就合资建设、经营太原枢纽西南环线铁路达成共识。根据双方达成的协议，原铁道部、太原市人民政府分别授权原太原铁路局（今改为中国铁路太原局集团有限公司）、太原市高速铁路投资有限公司作为其出资者代表，共同出资组建太原铁路枢纽铁路西南环线有限责任公司，建设和经营西南环线铁路。

西南环线是太原铁路枢纽的重要组成部分，起点为太原市西山支线汾河站，终点为太原市南部正在建设中的太中银铁路北六堡站（现更名中鼎物流园站），线路全长53.64公里。(汾河站至三给站，新建长约9公里的双线铁路；三给站至太原西站段为既有铁路增二线；太原西站至北六堡站新建双线。)途经太原市尖草坪区、万柏林区、晋源区、小店区以及晋中市，并两次跨越汾河。沿线设有汾河、三给、太原西、义井、晋源、晋祠、西草寨、北格、北六堡9个车站。全线新建铁路特大桥9座，大中桥25座，涵洞111座。还有新建隧道两座，分别为东晋隧道和晋祠隧道（全长8．8公里）。工程总投资91.45亿元，工期4年。其中，太原市出资25亿元，主要承担工程建设的征地、拆迁、现有道路改移等任务。此外，工程还包括枢纽北部及南部的相关联络线工程等。

太原环城铁路由太原铁路西南环线与原有线路对接形成。太原铁路枢纽西南环线与太原站、太原东站、太原北站、太原南站、北六堡站、榆次站衔接，形成环城铁路。环城铁路平均六七八公里设一个车站。待建成后，环城列车从太原站至太原站每日开行12对城市列车，每日约42000多人次乘坐时速120公里的列车出行，将大大方便太原人的出行，增强省会的辐射力。太原环城铁路与太原地铁配合，将共同构成完善的太原市轨道交通网络。

太原枢纽西南环线建成后，增加了铁路运输组织的机动灵活性，实现客货分流。随着石太客专（石太高铁）的开通、太中银线的引入、太原南站的建成，原太原市铁路主轴线上（太原东至北营）将主要承担旅客列车运输任务。这样不仅能极大缓和太原北至榆次区之间运营能力紧张的局面，而且减少了对城市中心生活得干扰，方便了旅客的乘降，同时还合理利用了城市周边地区的空间布局，有利于城市的环境保护和健康发展。此外，西南环线出于太原市中心边缘区，连接了未来主城、新城、晋阳生态区和城北工业组团以及晋中市榆次区，对发展市郊客运具有独特的交通优势。

2010年07月28日，太原铁路枢纽西南环线有限责任公司创立大会暨第一次股东会在并召开，此举标志着由我市和铁道部共同建设和运营的太原铁路枢纽西南环线工作，进入了正式实施阶段。

2013年12月2日上午11时，随着最后一片20米T梁落下，中国铁建中铁十五局集团太原西南环项目人工架梁任务顺利完成，为后续轨道施工创造了有利条件。

2015年01月26日，太原铁路西南环线工程中的一项重要工程——晋祠隧道暗挖段于日前顺利完成。这标志着太原市西南环城铁路距离竣工开通日期越来越近。

2016新年前后，太原铁路西南环线东晋支线工程进场开工，本次工程将采用土压平衡盾构技术进行隧道挖掘，该技术在山西属首次使用。

太原西矿街与原铁路线交叉点北侧，是本次工程的起点。为太原服务超50年的原有铁路线已经停用、拆除。施工人员正在设立钻孔灌注桩等保护设施，作为盾构始发井截水、防渗、承重、挡水结构。正式盾构挖掘工程预计将于年内开始。据了解，挖掘始发井是盾构施工的第一步，之后还需明挖一段距离，保证盾构机的入场，这时才能正式开始挖掘隧道。

负责本次施工的单位，是中铁六局集团有限公司，据该项目物机部工作人员介绍，本次东晋隧道采用的盾构机，由施工方为该工程特别定制，直径超过12米，比广泛用于地铁隧道施工的6米多盾构机要大上许多，该技术的使用在山西尚属首次。

东晋段铁路隧道是太原西南环线铁路的重要组成部分，该隧道与南内环西街、西中环路等城市干道相交，“隧道将在地下侧穿两座高架桥，施工过程中不会影响城市正常交通，这是盾构挖掘隧道的优点之一。”物机部一位施工人员说。

2019年12月11日，55031次货物列车从位于山西太原的皇后园站开出，驶上新建成的西南环线，标志着西南环线正式开通运营。