Höhenprofil
 

Der Kulminationspunkt der Gotthardstrecke auf 1151 m ü M ist der höchste Punkt im Schienennetz der SBB. Mit 1142 m ü M ist der Bahnhof Airolo der höchstgelegene SBB-Bahnhof. Alle Strecken, die in noch grössere Höhen führen, gehören privaten Eisenbahnunternehmen, wie zum Beispiel Matterhorn-Gotthard-Bahn, Rhätische Bahn oder Jungfraubahn. Der tiefste Punkt auf der Gotthardstrecke befindet sich im Bahnhof Giubiasco auf 230 m ü M. Der Bahnhof Riazzino-Cugnasco, der an der Strecke Bellinzona - Locarno liegt, ist der tiefste Punkt im gesamten SBB-Netz. Mit den InterRegio-Zügen, die zwischen Zürich HB oder Basel SBB und Locarno verkehren, kann man ohne Umsteigen vom höchsten zum tiefsten Punkt des SBB-Netzes gelangen.

Südlich von Bellinzona steigt die Strecke nochmals an, um in einem Tunnel den Monte Ceneri zu unterqueren. Der Scheitelpunkt dieses Abschnittes auf 472 m liegt auf genau derselben Höhe wie der Beginn der Gotthard-Nordrampe in Erstfeld.

Die maximale Neigung auf den Rampenstrecken von Gotthard und Monte Ceneri beträgt 27 Promille, das bedeutet auf 1 Kilometer Länge steigt oder fällt die Strecke um 27 Meter. In den Kehrtunnels ist die Neigung auf 23 Promille begrenzt.