茂湛高铁全线共设车站6个，分别为茂名东、鳌头、吴川、塘缀、黄略、塘口、湛江。
其中，茂名东、湛江、塘口为既有站，吴川为新建中间站，塘缀、黄略为新建越行站。车站均采用横列布置形式。区段内塘缀、黄略2个车站可以满足超限货物列车越行需要。
茂名东站
共设正线4条、客车到发线5条（其中2条由广茂正线兼作）、货物到发线3条，有效长度为850m，改移、接长、加高基本站台至550 ×9×1.25（m），新建2座中间站台，规模为550×10.5×1.25（m），既有旅客地道接长至第三站台，同时新建旅客地道1座，三个站台均考虑设置同长度的无柱雨棚。车站既有货场、机务车辆设施均维持既有，在站同右段管存车场新建综合维修工区一处。本次改扩建站台部预留广茂、沿海铁路及广茂疏解线接入条件，预留中间站台1座550×10.5×1.25（m）。
吴川站
为新建中间站，设有正线2条、到发线3条，设基本站台和中间站台各1座，尺寸为500m×10.0m×1.25m，站台间设旅客地道1处，站台设等长雨棚。本站设货场一处，货物线1条，牵出线1条，货物站台1座，仓库1座。并在站同左设分区所和接触网工区。
塘缀站
为新建越行站，设有正线2条、到发线2条，大机停留线1条。设置行车运转站台1座，尺寸为50m×6.0m×0.3m。塘缀设10kV变电所1处。
黄略站
为新建越行站，设有正线2条、到发线2条，设安全线一条，设置行车运转站台1座，尺寸为50m×6.0m×0.3m，场坪50m×40m。在站同右设接触网加强领工区1处。根据广州军区交通战备办公室广交站函[2006]5号复函，要求在黄略站货场新建军运联合站台1座，由于黄略站为越行站，无货场设施，本次未考虑设置军运联合站台。
塘口站
为既有三等中间站，本次设计黄略～塘口下行联络线从黎塘端站房对侧接入，并于站房同侧新建黄略～塘口上行联络线。车站增设2条到发线，共有7条到发线及相关渡线进行电化改造，改建两端咽喉，还建牵出线1条850m，还建基本站台1座300×6.0×0.5（m）。在站对左设牵引变电所1处，在站同右设10kV变电所1处。
湛江站
为既有区段站，本次设计湛江站在黎湛线河唇至湛江增建二线时改扩建的基础上进行现状电化改造，不增加股道设备，共有7条到发线及相关渡线进行电化改造，将机务折返段1条内燃机车整备线改造为电力机车整备线，在站对右增设分区所1处
广湛高铁是民间提法，不是铁路部门的官方说法。所谓的广湛高铁是由深茂高铁和茂湛高铁两部分组成的。
深茂高铁（深圳－茂名）东起深圳北站，途经深圳、东莞、广州（南沙）、中山、江门、阳江、茂名共7个市，终点于茂名东站，全长390.1公里，项目按国家Ⅰ级铁路双线电气化标准设计。设计时速250公里/小时，计划2018年底开通。
茂湛高铁（茂名 - 湛江）北起茂名东站，途经茂名市（茂南区）、湛江市（吴川市、坡头区、遂溪县等县市区），终于湛江站，东接深茂高速铁路（深茂高铁）、广茂铁路，北接洛湛铁路、黎湛铁路，西接河茂铁路，线路全长102.985公里。按国铁I级、双向电气化规划，初步设计时速为200公里/小时，预留250公里/小时；2009年开工建设，2013年12月28日通车，该线路暂未通电气化，由于广东西部沿海高速铁路深茂段尚未建成，暂时不能投入动车组运营，为客货运共用线。
根据计划，2018年深茂高铁开通后，将开行广州前往茂名、湛江方向的动车组。
湛江市长王中丙透露，现在国家已经批准粤西高铁项目。其中粤西高铁的茂湛段，有望于2016年与珠三角“接头”。“粤西高铁实际上有三段，一段是茂湛，第二段是广州南到江门、新会，中间一段是新会到茂名。粤西高铁还有一个“Y”字形，一边是到广州，一边是到深圳。目前，关于粤西高铁的可行性方案已经完成，相信在未来五年之内，也就是2016年前‘Y’字形形成。若广州或者深圳到湛江的高铁时速200公里，2个小时多一点就可以直达湛江，到时大家就可以解决现在的车行之苦。南都讯 “要用10年多的时间，把湛江建设成为广东第三大城市。”昨日，湛江市市长王中丙谈到未来的湛江信心十足。他透露，2016年前，“Y”字形的粤西高铁将建成通车，从广州或者深圳前往湛江，都只需要两个多小时。
宝钢湛江钢铁和中科炼化是落户湛江的两个重大项目。王中丙说，这两个项目建成以后将为湛江实现五年崛起注入新的动力。目前湛江提出的崛起目标是综合经济实力在全省“坐六争五”，2016年(即“十二五”末)G D P要达到4000亿元，工业总产值达到6000亿元，一般预算财政收入超过220亿元。“如果我们真正到了第五位，我相信前面的四位很难超过，我们分析了广州、深圳、东莞和佛山，这四位老大哥很难撼动。”
“只有高铁通到湛江，湛江才有飞速发展的明天，我们期待高铁尽快建成。”王中丙说，现在国家已经批准粤西高铁项目。茂湛铁路为粤西高铁第一期工程，2009年已经开工，今年年底可以建成。
据了解，粤西高铁总投资接近1000亿元人民币，一共有三段，一段是茂湛，第二段是广州南到江门、新会，中间一段是新会到茂名。王中丙透露，粤西高铁还有一个“Y”字形，一边是到广州，一边是到深圳。深圳这条线经过珠江口，要投资100多亿元建一个特大的桥，可行性方案已经完成。
