广深铁路股份有限公司的主营业务为铁路客货运输服务；主要经营深圳—广州—坪石段铁路客货运输业务，并与香港铁路有限公司合作经营过港直通车旅客列车运输业务，同时还受委托为武广铁路、广珠城际、广深港铁路、广珠铁路、厦深铁路、赣韶铁路、南广铁路、贵广铁路、珠三角城际和茂湛铁路等提供铁路运营服务。