从图中看出，从上海乘火车到西安，应该走的路线是由京沪线到徐州，沿途经过的主要铁路枢纽是南京、徐州；再由陇海线到兰州，沿途经过的主要铁路枢纽是郑州、洛阳．因此从上海到西安旅游，依次经过的铁路枢纽南京、徐州、郑州、洛阳．故选项D符合题意．

故选：D．