Основной объем инвестиций был направлен на развитие пропускных способностей, обеспечивающих перевозки растущих объемов грузов, в том числе к портам Азово-Черноморского и Каспийского бассейнов.
В число наиболее приоритетных инфраструктурных проектов на Приволжской магистрали входят «Комплексная реконструкция участка Трубная – Верхний Баскунчак – Аксарайская» и «Комплексная реконструкция участка М.Горький - Котельниково – Тихорецкая – Крымская с обходом Краснодарского узла».
Реализация проекта Трубная – Верхний Баскунчак – Аксарайская позволит увеличить пропускную способность на участке Приволжской магистрали, являющемся частью международного транспортного коридора «Север-Юг».
В результате удастся полностью перейти на технологию использования удлиненных плеч на участке Аксарайская-2 – Волжский (Трубная), а также увеличить участковую скорость до 37 км/ч и среднюю составность поезда до 100 условных единиц.
В 2012 году на реконструкцию участка Трубная – Баскунчак – Аксарайская на территории Волгоградской области ОАО «РЖД» направило около 800 млн рублей.
Комплексная реконструкция участка М.Горький - Котельниково – Тихорецкая – Крымская необходима для развития направления Кузбасс – Азово-Черноморский транспортный узел, что также позволит использовать удлиненные плечи обслуживания локомотивных бригад. В 2012 году расходы по проекту составили более 1 млрд рублей.
В рамках данного инвестиционного проекта предусмотрено строительство второго главного пути на всем протяжении участка, реконструкция существующего пути, контактной сети и тяговых подстанций, комплексная реконструкция станции им. М. Горького и удлинение приемоотправочных путей на станциях.
На реконструкцию мостов и других инженерных сооружений Приволжской магистрали Волгоградского региона направлено более 2 млрд. рублей. Проведена реконструкция железнодорожного путепровода на участке Грязи-Волгоград, реконструкция 2-х мостов участка Морозовская – Волгоград и модернизация железнодорожного пути 9-ти участков протяженностью 84 км, продолжены работы по реконструкции моста через реку Дон со строительством нового моста на участке Морозовская – Волгоград.
В 2012 году завершено строительство эксплуатационного локомотивного предприятия 1-й группы на ст. им. М.Горького.
В 2013-2015 гг. приоритетными задачами Приволжской магистрали станут модернизация и дальнейшее развитие инфраструктуры, направленные на оптимизацию перевозочного процесса. Инвестиции за этот период в Волгоградский регион составят около 25 млрд рублей. Эти средства, в частности, будут направлены на развитие ст. Гремячая, продолжение комплексной реконструкции участков им. М. Горького – Котельниково (в т.ч. реконструкция станции им. М. Горького) и Трубная – Аксарайская (с развитием станций Трубная и Волжский), реконструкцию мостового перехода через реку Дон со строительством нового моста на участке Морозовская – Волгоград, реконструкцию станции Гумрак, реконструкцию (модернизацию) железнодорожного пути.