西安地铁5号线整体呈东西走向，西起西咸新区创新港站，途经秦都区（咸阳市）、未央区、莲湖区、碑林区、雁塔区，东至灞桥区西安东站。

截至2020年12月，西安地铁5号线由创新港站至马腾空站，全长41.6千米，其中高架线18.13千米共设34座车站，其中地下站22座、高架站9座列车采用6节编组B型列车。