Il tracciato della Tratta Orsara-Bovino si estende per una lunghezza complessiva di 11,8 km con una velocità compresa tra 200 e 250 km/h e si sviluppa prevalentemente in galleria. 

Il progetto prevede il raddoppio del binario, interamente in variante rispetto alla Linea Storica, la realizzazione della Galleria Orsara, di lunghezza di 9.871 m, in doppia canna a singolo binario e dal collegamento provvisorio a doppio binario (lunghezza complessiva di 1,08 km) con la Linea Storica per il quale è prevista una velocità di 90 km/h. Rientra nel progetto anche la demolizione del corrispondente tratto della Linea Storica.

Il progetto, parte della Linea Ferroviaria Alta Velocità Napoli-Bari, costituisce una parte importante del programma europeo TEN-T per i trasporti sostenibili, che mira entro il 2050 a trasferire su ferro il 50% del traffico merci attualmente su gomma, triplicare la rete ferroviaria alta velocità, collegare i principali porti marittimi alle ferrovie e ridurre del 60% le emissioni prodotte dai trasporti.