潮汕地區(汕頭、揭陽、潮州)和汕尾人口眾多，且很多人在廣州和深圳工作、上學、生活，現有連接粵東和珠三角的廈深鐵路，自2013年底通車以來已不堪重負，周末和假期更是一票難求。南方網引述數據稱，廈深鐵路位於潮州潮安區的潮汕站，設計日均客流量為3000至5000人次，如今平日早已遠超設計，假日甚至超過5萬人次，該站去年共發送旅客572萬人次，已超過其遠期(2030年)設計發送旅客486萬人次的戴客量。

現有鐵路早不堪重負

近年廣東大力推動粵東西北經濟發展，廣東省第十二次黨代會報告更提出建設「以珠三角核心城市為中心的全省2小時經濟圈」。而廣汕鐵路通車後，可疏導潮汕地區和汕尾到廣州的客流，而到深圳則主要使用廈深鐵路。

廣東高鐵經濟研究學者金一兵表示，廣汕鐵路通車能形成「穗惠汕1小時交通圈」，汕尾與廣州跨入高鐵「同城時代」，勢必從省城吸納大量人流、信息流和資金流。金一兵又稱，廣汕鐵路同時連接廈深、廣深和贛深等鐵路，使珠三角城市群1小時生活圈的「內循環」大大加速，將加快沿線城鎮化進程，形成新的高鐵經濟帶，助推粵東地區的發展。