本捷運系統路線起自臺灣桃園國際機場第二航廈，往東經第一航廈，沿線經過桃園縣蘆竹鄉、新北市林口區、桃園縣龜山鄉、新北市新莊區、泰山區、三重區後進入臺北市臺北車站特定專用區；往南則經高鐵桃園車站至中壢市環北站，未來預計延伸至中壢火車站，並採分階段完工通車辦理。
路線全長約51.03 公里，其中地下段約10.92公里，高架段約 40 . 11 公里。沿途共設 22 座車站，包括 15 座高架車站、 7 座地下車站；並設置青埔與蘆竹兩處維修機廠。工程建設總經費約 1 , 138.5 億元。
本計畫沿線各車站位置詳如下表：
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站名
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車站及維修機廠位量
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台北車站(A1)
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臺北車站西側
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三重站(A2)
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三重區環河路與捷運路交口（與臺北捷運新莊線三重站共站）
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新北產業園區站(A3)
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新莊區中山路與五工路交口（與臺北捷運環狀線五股工業區站共站）
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新莊副都心站(A4)
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臺一線中山路北側新五路與五工六路間
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泰山站(A5)
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泰山區中山路與泰林路交口
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泰山貴和站(A6)
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泰山區中山路與貴陽街交口
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體育大學站(A7)
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龜山鄉文化一路與青山路交口北側
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長庚醫院站(A8)
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龜山鄉文化一路與復興一路交口
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林口站(A9)
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林口區文化三路與八德路交口
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山鼻站(A10)
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蘆竹鄉南山路山鼻橋南側
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坑口站(A11)
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蘆竹鄉坑口村附近
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機場第一航廈站(A12)
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臺灣桃園國際機場第一航廈航站南路下方
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機場第二航廈站(A13)
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臺灣桃園國際機場第二航廈下方
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機場第三航廈站(A14)
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臺灣桃園國際機場第三航廈西側
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機場旅館站(A14a)
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臺灣桃園國際機場過境旅館附近
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大園站(A15)
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國道 2 號高速公路大園交流道附近
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