À Toulouse le chemin de fer circule dans l'axe nord-sud parallèlement à la Garonne, laisee la ligne de Carcassonne pour tomber a droite sur la ligne internationale d'Hendaye. À Portet Saint Simon, commence la ligne du transpyrénéen en traversant le fleuve, quitte la vallée de la Garonne pour prendre la vallée de l'Ariège, circulant sur la rive gauche et laissant distance avec la rivière pour éviter les courbes.

À Saverdun la ligne du transpyrénéen change à la rive droite et arrive a Pamiers plus proche au fleuve. Nous étions au cours moyen de l'Ariège. Par la suite la ligne s'ajuste plus au lit de la rivière et le traverse juste avant d'arriver a Foix pour après retourner à la rive droite. Avant d'arriver à Tarascon sur Ariège le chemin de fer traverse une autre fois la rivière, et des là circule le long de la rive gauche de l'Ariège.

Quand le chemin de fer arrive a Ax les Thermes la ligne se produit un changement du profil avec des pentes plus raides. Après passer Ax les Thermes commence la zone des tunnels, la vallée de l'Ariège commence a se restreindre. On a percé des tunnels pour éviter les changements fréquentes de niveau. Nous arrivons a la haute Ariège.

Près du ruisseau de Bessins la ligne du transpyrénéen doit gagnes hauteur avec un tunnel helicoïdal (tunnel de Saillens). Um peu plus loin la ligne quitte la vallée de la rivière Ariège pour entrer dans le tunnel de Puymorens, c'est le lieu plus haut avec chemin de fer conventionnel de toute la France.

Dans les tunnel on fait le changement administratif du departement de l'Ariège au departement des Pyrénées orientales. Le tunnel débouche á la vallée de la rivière Carol. Le chemin de fer descend par Porté-Puymorens et Porta jusqu'à Latour de Carol-Enveitg.