경원선, 함경선을 경유하여 남한 지역과 함경도 지방을 이어주는 열차이다. 서울 측 시종착역은 기존 서울 제3 시종착역인 청량리역을 임시로 사용하되 경원선 방면 제4 시종착역을 마련하는 쪽으로 간다.

ITX-관북 노선도

1. 서울~함흥 계통

청량리 - 의정부 - 동두천 - 연천 - 철원 - 평강 - 신고산 - 원산 - 문천 - 고원 - 영흥 - 정평 - 함흥

서울에서 관북 최대도시 함흥을 잇는 노선이다. ITX-관북 노선 중에는 가장 많이 다닌다. 거리가 비교적 짧기 때문에 주간 열차 중에서는 가장 많이 다니고, 나머지는 아침 일찍 출발하거나 야간 열차로 운행하는 경우가 대부분이다.

2. 서울~나진 계통

청량리 - 의정부 - 원산 - 영흥 - 함흥 - 홍원 - 신포 - 신북청 - 이원 - 단천 - 성진 - 길주 - 경성 - 청진 - 나진

함흥 북쪽으로 가서 함경북도 일대까지 운행하는 노선이다. 함흥 이북을 오가는 승객을 타깃으로 하는 노선이기 때문에 의정부에서 원산까지 무정차로 지른다.

3. 서울~혜산 계통

청량리 - 의정부 - 원산 - 영흥 - 함흥 - 홍원 - 신포 - 신북청 - 이원 - 단천 - 성진 - 길주 - 백암 - 운흥 - 혜산 - (삼지연)

서울과 양강도 지역을 잇는 노선이다. 성수기에는 백두산 관광 수요를 위해 삼지연으로 연장 운행하기도 한다.

4. 광주~나진 계통

광주송정 - 익산 - 서대전 - 천안 - 수원 - 영등포 - 청량리 - 의정부 - 원산 - 함흥 - (이후 2번과 동일)

호남 지방과 함경도를 잇는 노선. 1일 1회 야간 열차로 운행한다.

5. 부산~나진 계통

부산 - 구포 - 동대구 - 구미 - 대전 - 천안 - 수원 - 영등포 - 청량리 - 의정부 - 원산 - 함흥 - (이후 2번과 동일)

경부선 연선과 함경도를 잇는 노선. 1일 1회 야간열차로 운행되며, 부산에서는 거리상 이 열차 대신 ITX-동해 부전~나진 열차를 탑승할 것을 권장한다.

요금은 기존 ITX-새마을 요금을 마탕으로 책정하되, 북한 구간에서는 북한 주민들의 경제력을 감안하여 운임률을 더 낮게 한다.