从长沙到酒泉是有直达的火车的，车次号为：Z138次列车。经过的铁路线路为：京广线，陇海-兰新线。
Z138次，由广州站到乌鲁木齐站，运营时间48小时37分，全程4630公里，总共有30站经过的站点有广州,韶关东,郴州,衡阳,株洲,长沙,岳阳,武昌,信阳,驻马店,漯河,郑州,洛阳,西安,宝鸡,天水,甘谷,陇西,兰州,西宁,张掖西,酒泉南,嘉峪关,玉门,柳园,哈密,鄯善北,吐鲁番北,乌鲁木齐南,乌鲁木齐。
截至2016.11.28，长沙到酒泉只有Z138一趟直通旅客列车，列车长沙到酒泉南之间经由京广铁路、陇海铁路、兰新客运专线运行。
列车全程经由京广铁路（广州--郑州）、陇海铁路（郑州--兰州）、兰新客专（兰州--嘉峪关）、兰新铁路（嘉峪关--哈密）、兰新客专（哈密-乌鲁木齐）运行。
2016.11.28之后经由路线及时刻表是否调整由铁总决定，请注意车站公告，或者登陆中国铁路客户服务中心网站另行查询。
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