Участок Харьков — Белгород проходит по территории Харьковской области Украины и Белгородской области России. Длина участка составляет 80 км. Участок двухпутный, электрифицированный постоянным током напряжением 3 кВ. На участке применяется автоблокировка и диспетчерская централизация. Имеется пассажирское и грузовое движение.

Харьков-Пассажирский (0 км) — крупная пассажирская станция и вокзал, находится в г. Харькове, областном центре, возле станции метро «Южный вокзал». Узел направлений на Белгород, Лозовую, Полтаву, Основу, Купянск, Золочев, начальный пункт следования пригородных поездов в этих направлениях. На станции производится смена локомотивов, осмотр вагонов, пограничный и таможенный контроль. Здесь расположено Управление Южной железной дороги и многочисленные предприятия харьковского железнодорожного узла: электровозное депо Октябрь (ТЧ-2), Харьковская дистанция пути (ПЧ-3), Харьковская дистанция электроснабжения (ЭЧ-2) и другие. Имеются подъездные пути к промышленным предприятиям города.

Харьков-Сортировочный (4 км) — крупная сортировочная станция, находится в г. Харькове. Имеются остановочные пункты пригродных поездов Северный Пост и Южный Пост. На станции находится локомотивное депо Харьков-Сортировочный (ТЧ-10), вагонный участок (ВЧ-1), пассажирское вагонное депо (ВЧД-6), грузовое вагонное депо (ВЧД-2) и путевая машинная станция (ПМС-131). К станции примыкают подъездные пути предприятий ЮЖД и промышленных предприятий.

Дергачи (15 км) — станция, находится в г. Дергачи Харьковской области. На станции останавливаются только пригородные поезда. Имеются подъездные пути к промышленным предприятиям.

Слатино (25 км) — станция, находится в пос. Слатино Дергачевского района Харьковской области. На станции останавливаются только пригородные поезда.

Казачья Лопань (36 км) — станция, находится в пос. Казачья Лопань Дергачевского района Харьковской области. На станции останавливаются пассажирские и пригородные поезда, производится пограничный и таможенный контроль. Является пограничной станцией.

Наумовка (25 км) — станция, находится в пос. Слатино Дергачевского района Харьковской области. На станции останавливаются только пригородные поезда.

Толоконное (36 км) — станция, находится в пос. Казачья Лопань Дергачевского района Харьковской области. На станции останавливаются пассажирские и пригородные поезда, производится пограничный и таможенный контроль.

Долбино (25 км) — станция, находится в пос. Слатино Дергачевского района Харьковской области. На станции останавливаются только пригородные поезда.

Белгород (36 км) — станция, находится в .