Die Bahnstrecke gelangt, geradlinig Richtung Südosten und damit Richtung Gorizia / Görz trassiert, zunächst in der Ebene über den Torre und den Natisone bei Manzano nach Cormons am Fuße des Collio. In einer weit ausholenden, lediglich der Anbindung von Görz dienenden, ostwärts gerichteten ebenen Schleife wird noch vor dem Görzer Hauptbahnhof Gorizia Centrale der Isonzo überbrückt. Der südliche Schenkel der Schleife gelangt dann, westwärts gerichtet, nahe dem parallel verlaufenden Isonzo an die Karstbasis bei Savogna d’Isonzo und folgt dieser, ab Fogliano südwärts trassiert, bis Montfalcone.
Ab Montfalcone steigt die Bahnstrecke in den Karst auf, um bei Aurisina in die an dieser Stelle vom Karstplateau herabkommende, eher fertiggestellte Südbahn Wien – Triest einmünden zu können. Zu diesem Zwecke umrundet die Eisenbahn östlich von Montfalcone am Hang auch die Karstquellen des Timavo (unter vorheriger Überbrückung des Moschenizza / Moščenice) und steigt weiter über Duino und Sistiana zum Gleisdreieck bei Aurisina etwa 130 Höhenmeter über der Adria an. Nach Durchtunnelung der Abbruchkante des Karstes geht die Bahnstrecke in die Südbahn Richtung Trieste Centrale über.
