线路自沈吉线上的梅河口站岔出，向南偏东过柳河，经谢家过一统河，进入龙岗山北麓，到五道沟沿着三统河左岸而行，跨三统河至三源浦镇，再沿河而上跨过浑江到通化，在通化市区呈U字形走向。经鸭园、果松，向南偏东跨老岭至黄柏，转向西南而达集安市区。过鸭绿江可与朝鲜铁路在满浦站相接。
全线穿越长白山区，沿线山高林密，河流纵横，森林矿产资源丰富，依托着崇山峻岭蜿蜒曲折，当你乘坐列车在崇山峻岭间蜿蜒前行时，透过车窗就会见到高山耸立，林海茫茫，那真是山川秀美，景色宜人，不由让人陶醉在大自然的美景中。
27年，东北三省交通委员会曾规划修建由朝阳镇经通化至临江的朝临铁路，但该计划后来因九一八事变而搁置。
梅集线是1935年10月开始勘测的。整条线路分三个阶段设计施工：第一阶段为1936年初开始动工的梅河口至通化段，1937年3月14日修筑完工并开始运营；第二阶段为1938年2月1日开始修建的通化至铁厂段，同年11月开始运营；第三阶段为1938年3月1日开始修建的铁厂至集安段，1939年9月10日开始运营。1939年10月1日，为庆祝梅集线全线贯通，“伪满州国”总理大臣张景惠参加了在鸭绿江铁路大桥上举行的通车典礼。张景惠手持铁路工人使用的铁锤，向铁道敲击三下，以示完成接轨，宣布梅集线正式通车运营。
车站
梅河口市：梅河口站（二等站，四梅铁路、沈吉线和梅集铁路交汇处），长胜站
柳河县：谢家站、柳河站、郑家堡站、驼腰岭站、五道沟站、三源浦站（通化三源浦机场所在地）、通沟站
通化县：干沟站、二密河站、（经过通化市后）果松站、石湖站、老岭站（已拆除）
通化市：通化站、东通化站、水洞站、鸭园站（鸭大线由此离开梅集铁路）、铁厂站
集安市：双安屯站，黄柏站、西阳岔站（乘降所）、阳岔站、集安站（口岸站）。
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吉林通化修建的高铁在二道江有站。通化有22个高铁(火车站)站，分别是：梅河口火车站、朝阳镇站、柳河站、三源浦站、通化站、山城镇站、集安站、东通化火车站、二密河站、干沟火车站、果松火车站、菇园站、黄柏站、海龙站、水洞站、铁厂火车站、通沟火车站、驼腰岭站、五道沟火车站、阳岔站、鸭园站、通化县站。其中菇原站即在吉林省通化市二道江区五道江镇。还能建。有关部门在推进。巴士源于英语中bus的音译，为大型公共汽车，相对于中型公共汽车和小型公共汽车之间而言。其中，大巴应该是9米以上，20座以上，中巴是6-9米，10-19座，6米以下的是小巴，10座以下。
