Doğu Ekspresi güzergâhı, Türkiye’nin batı-doğu yönlü ana demir yolu koridorunda yer alan, jeomorfolojik ve hidrolojik birimlerin belirleyici olduğu tematik bir demir yolu ve kültür rotasıdır. Ankara Garı ile Kars Garı arasında uzanan hat; fiziksel coğrafya, orografik engeller, vadi olukları ve insan faaliyetlerinin iç içe geçtiği çok boyutlu bir ulaşım coğrafyası karakteri taşımaktadır.

Ankara’dan başlayarak Kırıkkale, Kayseri, Sivas, Erzincan ve Erzurum illerinden geçen güzergâh Kars’ta son bulmaktadır. Başlangıçta İstanbul (Haydarpaşa)-Kars hattı boyunca yaklaşık 1933 km uzunluğunda işletilen hat, yüksek hızlı tren (YHT) hatlarının devreye girmesiyle Ankara-Kars aksında yaklaşık 1310 km mesafeye indirgenmiştir. Koridor, İç Anadolu Bölgesi’nin Yukarı Sakarya ve Orta Kızılırmak bölümlerinden başlayarak Doğu Anadolu Bölgesi’nin Yukarı Fırat, Erzurum-Kars bölümlerine kadar uzanmaktadır.

Güzergâh boyunca arazi yapısı batıdan doğuya gidildikçe belirgin bir jeomorfolojik değişim sergilemektedir. İç Anadolu Bölgesi’nde hafif dalgalı düzlükler, genç karasal sedimanlar ve aşınım platoları hâkimken Sivas’ın doğusundan itibaren Kuzey Anadolu ve Toros kıvrım kuşaklarının sıkışma rejimine girdiği yüksek dağlık kütleler başlar. Demir yolu mühendisliği, Doğu Anadolu’nun çetin topografyasını aşmak için akarsu vadilerini doğal geçiş olukları olarak kullanmıştır. Özellikle Sivas-Erzincan hattındaki Çaltı Suyu Vadisi ile Erzincan-Erzurum arasındaki Sansa Boğazı, tektonik hatlar ve fliş tabakaları arasına oyulmuş dik yamaçlı yarma vadilerdir. Bu engebeli yapıyı aşabilmek amacıyla güzergâh üzerinde çok sayıda tünel, viyadük, köprü ve yarma inşa edilerek topografik eğim kırıklıkları dengelenmiştir.

Demir yolu hattı, Türkiye’nin en önemli hidrografik ağları ile paralel bir yol izler. Kırıkkale civarında Kızılırmak yatağını izleyen hat, Sivas ve Erzincan havzalarında Karasu ve Çaltı Suyu gibi Fırat Nehri’nin ana kollarını takip eder. Yükseklik Ankara’da 850 metreden başlayıp Erzurum ve Kars platolarında 2.000 metrenin üzerine çıkmaktadır. Bu yükselti farkı ekolojik gradyanı da doğrudan etkiler: Yarı kurak step vejetasyonundan yüksek dağ steplerine, iğne yapraklı Sarıkamış ormanlarına ve alp çayırlarına uzanan zengin bir flora ve fauna kuşağı geçilir. Kış mevsiminde kar örtüsünün uzun süre yerde kalması, mikroklimal alanlar ile sert karasal iklim şartlarını bir arada görünür kılar.

Cumhuriyet dönemi ulus-devlet inşasının ve “millî iktisat” politikasının simgelerinden olan hat, “millî demir yolu” hamlesi çerçevesinde inşa edilmiştir. 1924 yılında başlatılan çalışmalarla 1930’da Sivas’a, 1938’de Erzincan’a, 1939’da Erzurum’a ulaşılmış ve hat Kars’a bağlanmıştır. Sivas-Erzurum kesimi, Nuri Demirağ gibi yerli müteahhitler ve Türk mühendislerce sarp ve kayalık arazide güç koşullar altında tamamlanmıştır. Rota üzerinde Divriği Ulu Camii ve Darüşşifası gibi UNESCO Dünya Mirası Listesi’ndeki yapılar ile Ani Ören Yeri gibi kadim yerleşimler yer almakta; hattın kendisi de somut olmayan kültürel mirasın ve seyahat edebiyatının parçası sayılmaktadır.

Son yıllarda nostaljik seyahat eğilimi ve sosyal medyanın etkisiyle güzergâh, Türkiye’nin en popüler doğa ve deneyim turizmi rotalarından biri hâline gelmiştir. Klasik Doğu Ekspresi’nin yanı sıra devreye sokulan Turistik Doğu Ekspresi; İliç (Karanlık Kanyon/Taşyol), Divriği ve Erzurum gibi istasyonlarda uzun süreli duraklamalar sunarak coğrafi ve kültürel peyzajın keşfedilmesini sağlamaktadır. Tren yolculuğu, kış manzaraları, kanyon geçişleri ve yerel gastronomi unsurlarıyla birleşerek özgün bir rekreasyon alanı yaratmaktadır.

Güzergâhın geçtiği alanlar üzerinde Doğa Koruma ve Millî Parklar Genel Müdürlüğü bünyesinde tescilli Sarıkamış-Allahuekber Dağları Millî Parkı, Karanlık Kanyon Doğal Sit Alanı gibi çeşitli koruma statülerine sahip ekosistemler bulunmaktadır. Demir yolu altyapısı ve işletim süreçleri TCDD Taşımacılık A.Ş. tarafından yönetilmektedir.

Doğu Ekspresi güzergâhı günümüzde hem düzenli yolcu taşımacılığı hem de turizm odaklı seferlerle aktif olarak kullanılmaktadır. Ancak yüksek turizm talebi nedeniyle bilet temininde yaşanan kısıtlar, kış şartlarında meydana gelen doğal afet riskleri (heyelan, kaya düşmesi, çığ) ve tarihî altyapının sürekli bakım/modernizasyon gereksinimi güzergâhın temel idari ve teknik sorunlarını oluşturmaktadır.