临沂站位于兖石铁路线上，西行下站是费县站，东行下站是莒南站；在河东区与胶新铁路交汇，北上下一站是临沂东站，南下是郯城站，在朱保与临枣铁路交汇，沿临枣线行驶，下站是兰陵站。