Network Rail arbetar i Chipping Sodbury och Alderton tunnlar och bygger en ny plattform på Bristol Parkway.
Förbättringarna pågår från lördag till 15 september.
De kommer att tillåta nya tåg att trafikera Stora västra järnvägens huvudlinje, inklusive nya intercity expresståg.
Under arbetets gång bör de som reser mellan södra Wales och London notera följande:
För dem som reser till och från södra Wales under augusti Bank Holiday helgen 26 augusti till 28 augusti:
Under helgerna från 23-24 september till 18-19 november kommer ytterligare förbättringsarbete att ske i södra Wales och Bristol Parkway.
Passagerarna uppmanas att kontrollera sina resor.
Järnvägsuppgraderingsarbeten som påverkar människor som reser mellan södra Wales, Bristol Parkway och London Paddington har börjat.