基础设施的建设历来与经济水平息息相关，高铁也不例外。山东是我国经济最发达的省份之一，其GDP多年来一直位居全国前列，早已实现“市市通铁路”。而在目前全国如火如荼的高铁建设中 ，山东的表现也十分亮眼，在其下辖的16个地级市中，已有10多个开通了高铁。
山东境内已运营的高铁线路主要有京沪高铁、日兰高铁、济青高铁、青荣城际铁路等。
京沪高铁是我国东部地区的一条“交通大动脉”，北起北京，在山东与河北交界处进入山东德州，向南在山东境内设有德州东站、济南西站、泰安站、枣庄站等站点，自北向南途经德州、济南、泰安、济宁、枣庄，是山东目前最长、最重要的南北向高铁线路。
京沪高铁是国内较早开工建设的干线高铁，于2011年6月30日全线建成通车，运营速度达350千米/小时，是一条实打实的高铁线路。
日兰高铁为东西走向，东起日照西站，途经临沂北站、济宁北站、菏泽东站等站点，西至河南兰考南站，其中的济宁北站、菏泽东站暂未开通。日兰高铁是鲁南地区主要的高铁线路，日照至曲阜段于2019年11月26日开通运营，曲阜至兰考段仍处于建设之中，预计今年年底通车。
济青高铁呈东西走向，位于济南与青岛之间，西起济南东站，途经淄博北站、潍坊北站等站点，东至青岛北站，全长307.9千米，于2018年12月26日开通运营。济青高铁是青银高铁的一段，设计速度350千米/小时，是济南与青岛之间时速最快的铁路通道。青荣城际铁路是胶东半岛主要铁路之一，总体上为西南－东北走向，从青岛北站引出，向东北至烟台南站后，折向东面的威海北站，出威海北站后，走向又折向东南，止于荣成站。青荣城际铁路全长316千米，是首条连接青岛、烟台、威海3市的城际铁路，于2016年11月16日通车，设计时速250千米/小时。
截止目前，菏泽、聊城、东营3个地级市境内（滨州代管的邹平、济宁代管的曲阜、邹城已开通高铁）还没有已通车的高铁线路。建设中的日兰高铁曲阜至兰考段在菏泽境内设有多个站点，其中的菏泽北站预计将在今年年底随着曲阜至兰考段的建成而投用。
聊城是山东西部重要的铁路枢纽，京九铁路、邯济铁路在这里交汇。京九铁路是继京广铁路后又一条重要的南北向干线铁路，如今，与京广铁路并行的京广高铁早已通车，而与京九铁路并行的京九高铁全线通车的时间还是未知数。
京九高铁即京港高铁，是一条连接北京与香港的高速铁路，其中，商丘至合肥段、合肥至九江段、南昌至赣州段已经通车，而途经聊城的北京至商丘段暂未开工。不过，另一条重要的高铁线路郑济高铁也途经聊城。郑济高铁为西南－东北走向，由郑州东站引出，东至济南西站，在聊城境内设有莘县南站、聊城西站、茌平南站3个站点。
聊城西站位于聊城中心城区西面的侯营镇张楼村西侧，地处西外环路和德上高速之间，东距聊城站直线距离约6千米。聊城西站为一等站，建筑面积10000平方米，站台规模6台15线，预计2023年底建成通车。未来，京广高铁、郑济高铁在聊城西站交汇，将使聊城成为重要的高铁枢纽。
东营境内暂无正在建设的高铁线路，不过，京沪高铁二线、环渤海高铁均途经东营。京沪高铁二线分为七段，自北向南为北京至天津段、天津至潍坊段、潍坊至临沂段、临沂至淮安段、淮安至扬州段、扬州至南通段、南通至上海段，其中，天津至潍坊段途经滨州、东营，目前处于待建中。
东营市发改委官网显示，途经东营的京沪高铁二线天津至潍坊段计划今年10月开工，计划2024年底建成通车，东营有望在2024年进入“高铁时代”。
因此，山东有可能在2025年左右实现“市市通高铁”。
