新建伊宁至阿克苏铁路起自既有精霍铁路伊宁站，利用精霍铁路向东至布列开站接轨引出，新建线路经巩留、新源后翻越天山接入既有库俄铁路库台克力克站，利用并改建既有库俄铁路接入南疆铁路，利用南疆铁路至阿克苏站。线路全长798公里，其中新建布列开至库台克力克段全长460.4公里，利用精霍铁路42.7公里、库俄铁路67.2公里、南疆铁路227.7公里。同步建设布列开站精河方向与本线联络线2.3公里，实施库俄铁路电气化改造67.2公里，对克孜勒亚等4座车站实施适应性改造，配套改造伊宁、库车地区机车车辆设施。新建布列开至库台克力克段共设车站31座，初期开放车站20座。

S2标段起于阿尕尔森中桥桥头，终于新源站（含），里程范围为DK72+879至DK142+850（等于DK145+588.18），线路全长68.95正线公里，是全线站前12个施工标段中里程较长的标段之一。中标人新疆北新路桥集团股份有限公司是新疆生产建设兵团建工集团控股的A股上市公司，主营公路、铁路、市政等基础设施建设，业务遍及国内20余个省区市及海外多个国家和地区。新疆兵团市政轨道交通（集团）有限公司同为兵团建工集团旗下骨干企业，在轨道交通和市政工程领域具有丰富的施工经验。两家企业均注册于新疆乌鲁木齐 

S2标段位于伊犁哈萨克自治州巩留县至新源县区间，地处伊犁河谷腹地，地形条件相对天山越岭段较为平缓，但仍涉及河谷穿越及桥隧衔接等施工难点。按中标价计算，S2标段单公里造价约2,861万元，在伊阿铁路全线各站前标段中处于中间水平。