Дорога проходит по двум параллельным широтным направлениям: Москва – Нижний Новгород – Киров и Москва – Казань – Екатеринбург, которые связаны между собой рокадами. Дорога связывает Центральный, Северо-Западный и Северный районы России с Поволжьем, Уралом и Сибирью.
Горьковская дорога граничит с железными дорогами: Московской (ст.Петушки и Черусти), Свердловской (ст. Чепца, Дружинино), Северной (ст. Новки, Сусоловка, Свеча), Куйбышевской (ст. Красный Узел, Цильна).
Общая развернутая длина дороги составляет 12066 км. Протяженность главных железнодорожных путей - 7987 км.