该铁路所处大部分地段位于沙漠戈壁区,穿越黑鹰山地区、马鬃山地区，沿线95%是荒漠戈壁，500多公里处于无人区，气候条件恶劣，春秋两季风大沙多，沙尘暴频繁，加上夏季十分酷热，地面温度高达50度以上，冬季具有严寒。沿线几乎没有水源，年降雨量60mm，年蒸发量却达3000mm，无水、无电、无信号,交通不便，施工条件异常艰苦，施工难度近乎青藏铁路。 这里一年有260天刮着5级以上大风，刮沙尘暴是常事。这里流传着一段信天游：“彩钢房飞舞满地地跑，建桥的模板天空空飘；沙尘尘刮起找不见个人，戈壁滩的风儿实在是硬……”这是根据筑路人讲的故事编的，这些故事是建设者亲历的，在额哈线流传盛广。“其实地上本没有路，走的人多了，也便成了路。”鲁迅先生以此感召仁人志士合力开辟新天地，而额哈铁路人共勉之余又以实际行动给它补充了后半句：就算沿途荆棘密布，认定了就别再想着回头…… 生态环境脆弱，人类在这里的任何不当行为，都会给生态系统带来冻土融化、土壤沙化和水土流失等危害。全线设置桥梁364座，新增涵洞616座，建设过程中全部按照设计施工，满足了沿线蒙古野驴、野骆驼、北山羊、盘羊、鹅喉羚等野生动物穿行的需要。 额济纳胡杨林生长地是国家著名的自然保护区，为了不影响保护区的环境，额哈铁路建设在施工时专门采取了避绕措施，所有施工车辆必须在保护区以外行使，不准抄近道破坏保护区环境。按最初的设计方案，额哈铁路将穿过额济纳木伦郭勒河两岸的一片胡杨林，要砍伐210棵胡杨树。后来变更设计，采取绕避方案，线路经过胡杨稀疏地带，虽然增加投资55.69万元，却能少砍伐胡杨116棵。 为了保护好沿线甘肃公婆泉地质公园、北山羊自然保护区和新疆坎儿井文物古迹等周边环境，临策铁路公司明确要求施工单位严格按照设计要求进行施工，并且加强现场监督管理，做到了取土不超范围，生活垃圾和生产废料不乱扔、乱弃，施工车辆走规定线路，较好确保了沿线生态环境，受到当地政府和牧民们的好评。
