北京在建的城市铁路全长40.85公里，分为西北、北段和东段。西段是目前已经开工的地段。它沿着原京包铁路线向北，西直门为高架站。西段设有西直门、大钟寺、知春路、五道口、上地、西二旗六个站。城市铁路在西二旗站，跨过京包线和京昌高速路向东，进入城市铁路的北段。北段设有回龙观西站、回龙观站、回龙观东站、立水桥、北苑五个车站。东段是借助原铁路东北内环线，经望京西站、太阳宫、和平里北街、煤厂站进入地下，到达终点东直门站。全线地下段为3.47公里，地面段为26.10公里，高架路段11.28公里，共设16个车站。北京城市铁路在回龙观建有一个车辆段，比正在建设的地铁八王坟车辆段大一些。回龙观北侧还建有一条1.45公里的试车线，为调试检测的专用线。城市铁路与正在建设的五号线相交，未来东侧将续建首都机场支线，西侧建通往颐和园、香山的九号线，将在文教区、信息产业基地、旅游文化区与首都机场之间构筑起直达线。这条城市铁路的建设全部采用新技术，原有车辆都有超薄型空调设备，冬暖夏凉。车辆的售票、检票全部采用自动化系统，实现按里程计价。