从包头到衡阳的直达列车最快需要约26小时06分钟，这是乘坐Z338次列车的耗时。该列车于包头站09:14发车，次日11:20到达株洲站，12:46抵达衡阳站。若选择K600次列车，则需约35小时12分钟，该车次14:39从广州始发，第三日09:44到达包头，途经衡阳站时间为21:04到达、21:12发车。

关于包头至衡阳的列车耗时，主要依据中国铁路官方时刻表和权威票务平台数据。Z338次作为包头至南宁的直达特快列车，全程35小时22分钟，其中包头至衡阳段占全程约74%的里程。该车次经停呼和浩特、集宁南、大同、张家口、北京丰台等15个站点，衡阳站是其第16站。K600次作为广州至包头的快速列车，全程43小时5分钟，衡阳站是其第5站，从广州至衡阳段运行约6小时25分钟。这两趟列车的时刻数据均来自铁路部门官方发布的2025年最新时刻表。值得注意的是，近期铁路部门对部分车次进行了调整，但涉及包头至衡阳路段的Z338和K600次列车时刻保持稳定。包头站近期加开了多趟临时旅客列车，但均未开通直达衡阳的新车次。建议旅客通过12306官网或官方APP查询实时余票信息，节假日期间部分车次可能会增加临时停靠站或调整发车时间。对于时间敏感的旅客，可考虑中转方案，例如通过北京、郑州等枢纽站换乘高铁，虽然票价较高但能显著缩短旅行时间。