广州公交夜12路线路站点包括南行和北行两个方向，分别从夏茅客运站总站和逸景路总站出发，途径34个站点。

南行方向从夏茅客运站出发，途经夏茅、冶金技校、鹤南、联和、黄石路口、修理三厂、新市墟、三元里大道北、棠溪、三元里大道中、棠下、沙涌、北站、三元里、桂花岗(三元里大道)、越秀公园、解放北路、盘福路、迎宾馆、中山五路、文德路、万福路、万福东、越秀南路、白云路、大沙头、滨江东路、怡乐路、凤凰村、祈乐苑、省荣军医院(荣校)后回到逸景路总站。

北行方向则从逸景路总站出发，经过祈乐苑、凤凰村、怡乐路、滨江东路、大沙头、大沙头码头、江湾桥脚、越秀南路、万福东、万福路、文德路、财厅、中山五路、迎宾馆、越秀公园、桂花岗(三元里大道)、三元里、北站、沙涌、棠下、三元里大道中、棠溪、三元里大道北、新市墟、修理三厂、黄石路口、联和、鹤南、冶金技校、夏茅、夏茅客运站总站。

沿途经过的著名建筑物有越秀公园、中国大酒店、广东迎宾馆、北京路商业步行街、越秀南客运站、长江国际轻纺城等。地铁站方面，包括省荣军医院(荣校)、中大（8）、公园前（1、2）、越秀公园（2）、三元里（2）等。