广深第二高铁是广州到深圳的高铁路线。

《粤港澳大湾区规划发展纲要》提出：加强基础设施建设，畅通对外联系通道，提升内部联通水平，推动形成布局合理、功能完善、衔接顺畅、运作高效的基础设施网络，为粤港澳大湾区经济社会发展提供有力支撑。

当前,广深两地间的铁路联系主要由广深港高速铁路、广深铁路承担。广深铁路速度较低，广深港高铁接入广州南站距广州中心区较远，两者均难以满足两市中心间的快速联系需求，两条铁路运能亦接近饱和。从深圳、东莞出发北上的高铁出行需求仍有较大缺口。如果想要新增北上运能，现时的铁路运能已无法满足。所以，广深第二高铁的规划和建设就显得十分迫切。

为应对广深中心城区之间日益增长的高速直达铁路出行需求，规划新增广深第二高铁通道，连接广州知识城、东莞中心区、深圳南山前海地区等科技创新走廊上的核心节点，北接湘粤第二通道，南延联系香港东大屿新中心。

根据《广州市国土空间总体规划（2018—2035年）》中的大湾区航空航运铁路图显示， 广深第二高铁支线将与广河高铁上的知识城站连接。

2019年2月27日，600公里时速，广深第二高铁走向曝光。广深第二高铁这一设想在本次《广州市国土空间总体规划（2018－2035年）》草案规划中得到了确认。

本次公布的粤港澳大湾区航空航运铁路图显示，广深第二高铁将从深圳宝安机场出发，经东莞后到达广州境内的黄埔站，然后继续北上至白云机场站，最终抵达广州北站。

广深第二高铁途径广州、东莞、深圳三市，总体呈南北走向，线路起自广州北站，经白云机场、鱼珠站、东莞南城蛤地，引入深圳机场站，形成广深与东莞的快速直达通道。

东莞南城设站：

广深第二高铁”粤港澳大湾区（城际）铁路建设规划方案提出广深第二高铁线站位方案是从广州鱼珠站引出，沿广深沿江高速走行，经东莞市区，并在厚街与南城交界处设东莞枢纽主站设站。

该线站位方案尚未最终确定，东莞正在开展该铁路线站位方案比选研究。

按照广东省里的意见，东莞境内的站点会设置在距离珠江口不远的厚街附近；但东莞推荐的站点选址却是在寮步。

寮步高铁站：

东莞区域内正在运营的高铁站只有虎门站和赣深高铁在塘厦设置的东莞南站，即使加上未来深茂铁路深江段在滨海湾新区设置的滨海湾站，这3个高铁站点也都只是过路站。

广深第二高铁在东莞境内设置的站点东莞寮步高铁站将是一个始发站，站场规模更大，有列车停车场，具备始发功能。

规划建设的寮步高铁站将坐落在现有的莞惠城轨寮步站附近，站场预留占地约250亩，约16万平方米。寮步主站方案已开展前期研究，规划已预控，用地条件好。站址位于市域几何中心，对中心城区服务功能强，可辐射全市域，周边市政配套较好，规划地铁8号线等接入并可与莞惠城际换乘衔接。

2019年12月28日，东莞市轨道交通局上线阳光热线，东莞市轨道交通相关领导透露广深第二高铁走向在东莞设站的四种方案：

方案一：绕东莞城区东侧经过寮步站

方案二：穿过东莞城区经过寮步站

方案三：经东莞南城蛤地方案

方案四：经东莞厚街方案

2020年9月16日，中国工程院院士、中国工程院副院长何华武在“创新与新兴产业发展国际会议”现代交通工程技术与产业专题会上表示，当前中国时速600公里高速磁浮列车已进行的选线方案研究共有两条，分别是沪杭磁浮与广深磁浮。

广深磁浮则将选取广州东至深圳香蜜湖东站方案（图中红线），全长约110公里，设广州东站、东莞蛤地站、深圳香蜜湖站，未来有望接入香港九龙站。经东莞市轨道局反馈，广深第二高铁比选方案选址线路经过南城街道蛤地片区，需对线位走向进行论证，同时需明确6号线、12号线与2号线三线换乘方案。将尽快明确第二高铁线位及6号线、12号线与2号线三线换乘方案，6号线、12号线线站位方案。

2023年7月19日，广东省公共资源交易平台发布“第二高铁东莞中心站城市设计、交通规划和城市更新统筹招标公告”。东莞中心站初步选址南城街道蛤地片区，位于中心城区南侧门户区域，轨道交通2号线蛤地站和南城总部基地东侧，由东莞大道、环莞快速、环城南路围合而成。

2020年1月14日，深圳市交通运输局党组书记、局长于宝明作新一年全市交通运输工作报告时表示，2020年将紧紧扭住海港、空港、高铁深圳对外交通三大支柱，建设一批重大交通基础设施。深圳将加快深茂铁路深江段、深汕高铁、深惠城际、深大城际、穗莞深城际机场至前海段共5条高铁城际铁路开工，加快赣深客专塘厦至深圳北段建设，完成深南铁路、深肇铁路、深河铁路、广深第二高铁预可研，完成西丽枢纽、机场东枢纽概念设计和主体建筑方案征集，开展光明城枢纽方案国际咨询工作。

2020年3月11日，东莞市交通运输局总工程师陈尚荣介绍了全市轨道建设的最新进展。他透露，广深第二高铁在东莞市境内约48.4公里，并规划在中心城区南城至厚街附近设置始发主站，进行站位方案比选研究。

2020年5月26日，深圳市住房和建设局发布了《广深第二高铁工程预可行性研究》招标公告：建设单位深圳市轨道交通建设指挥部办公室开启《广深第二高铁工程预可行性研究公告》招标工作，招标内容包括但不限于：项目功能定位研究、客流需求预测、主要技术标准研究、建设方案研究、投资估算与融资方案、相关工作协调推进方案 ，标志着广深第二高铁正式开启前期招标工作。

2021年6月28日，广东省发改委官网发布了《广东省发展改革委关于广东省十三届人大四次会议第1264号代表建议答复的函》，广州至深圳第二高铁新通道已列入国家有关规划。广东省发改委将组织沿线市、有关单位开展项目的前期研究工作，对项目功能定位、线站位方案、设计时速、运输组织等方面进行专题研究，努力为广州、深圳中心城区之间提供高质量的轨道交通服务。

2023年3月，《东莞市轨道交通发展“十四五”规划》发布，文件提到，广深第二高铁（东莞段）长度47.8千米，总投资191亿元，计划2024年启动建设。

2023年7月19日，广东省公共资源交易平台发布“第二高铁东莞中心站城市设计、交通规划和城市更新统筹招标公告”。

建设粤港澳大湾区已提升至国家发展战略层面，加强大湾区中心城市间的快速交通联系，是实现“优势互补、资源共享、辐射带动、合作共赢”的基础支撑。广深第二高铁的建设将实现湾区内一小时生活交通圈，实现广深港同城化，“高铁进城”计划，提升大湾区一体化发展水平。