高速地鐵線網層級為首次加入。本輪線網規劃重點新增了160公里/小時等級的高速地鐵，即廣州都市圈快線網絡層次，從廣州中心延伸接入佛山、東莞、中山、珠海等廣州周邊城市中心，構建形成了廣州至周邊城市中心的1小時軌道經濟生活通勤圈。高速地鐵共5條，廣州境內452公里。通過廣州線網與國鐵、城際網絡的一體化銜接融合，有力地強化了廣州國家中心城市地位，支撐了廣州大灣區核心城市的引領功能。

目前，5條高速地鐵有2條已經在建、1條已經以大灣區城際的身份獲批，另外2條在規劃中。在建的線路為18號線（南北快線）和22號線（南站快線）。18號線（南北快線）線路在廣州境內里程為131.4公里，從南沙十六涌到花都天貴，還將進一步往南延伸至中山、珠海，往北延伸至清遠。22號線（南站快線）線路在廣州境內里程為101.3公里，從南沙客運港至白雲機場，未來還將延伸至東莞、深圳。

以大灣區城際的身份獲批的28號線（東西快線）是直接進入《粵港澳大灣區（城際）鐵路建設規劃》的高速地鐵，線路在廣州境內里程為50.2公里，從芳村至新塘，同時西聯佛山，東進東莞，線路全長107公里。

另外2條規劃中的高速地鐵為37號線和17號線。37號線（知識城快線）在廣州境內里程為85.6公里，從廣州東站至良口，途經黃埔站、蘿崗、知識城、佛塱村、赤草、東風等地，線路還計劃延伸至韶關新豐。17號線（番禺快線）由知識城至紫坭，其中知識城至蘿崗段與37號線共線，在廣州境內的里程為53.7公里（不含共線段），線路經過石化、黃埔客運港、蓮花、番禺廣場、沙灣鎮等地，還將延伸至佛山順德。這兩條線路大部分都在中心城區之外。

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