杭温高铁设计时速350公里，设桐庐东、浦江、义乌、横店、磐安、仙居、楠溪江、温州北、温州南9座车站。开通运营初期，每日开行动车组列车最高达38列。一期为义乌至温州段，为中国混合所有制改革试点和社会资本投资铁路示范项目，由浙江交通集团和沿线地方政府出资代表作为政府出资引导方，由民营企业百盛联合集团作为社会资本方控股投资建设。
二期为杭州至义乌段，由浙江交通集团控股投资建设，是浙江首个由省方全资建设的铁路（铁路行业分析报告）项目。民营企业参与重大项目建设，关键在信心。建设过程中，民营资本方和政府方“背靠背”的合作，给了项目极大的支持和信心。
杭温高铁全线跨越浦阳江、南江、楠溪江等河流，穿越仙华山、大盘山、括苍山等山峰，沿线山高谷深，沟壑纵横，地形地貌复杂，施工难度较大。在项目建设过程中，建设方运用了卫星遥感检测技术、三维激光扫描、拱顶防脱空等新技术，全力打造精品工程。
杭温高铁开通运营后，将进一步完善区域铁路网布局，便利沿线民众出行，带动旅游资源开发，有力服务长三角一体化高质量发展。