线路全长303公里，全线共设有17座车站，是中国最长的地方铁路。北黑铁路与滨北铁路、齐北铁路相连，可满足黑河地区铁路沿线地带通往齐齐哈尔、绥化、哈尔滨、长春、沈阳、大连等地的客运及货运需求。

北黑铁路南起黑龙江省北部交通枢纽北安市，北抵中俄边境口岸城市黑河市，全长304千米，途经北安站，二井站，二龙山屯站，讷谟尔站，五大连池站，龙镇站，襄河站，龙门河站，辰清站，清溪站，孙吴站，孙吴北站，潮水站，西岗子站，三吉屯站，锦河站，黑河站。