Theo đề xuất của Ban Quản lý dự án đường sắt, dự án có mục tiêu xây dựng mới tuyến đường sắt khổ tiêu chuẩn 1.435mm, điện khí hóa, kết nối với Trung Quốc và khu vực cảng biển Hải Phòng. Tuyến có tổng chiều dài chính tuyến 388,35km, đi qua 9 tỉnh, thành phố: Lào Cai, Yên Bái, Phú Thọ, Vĩnh Phúc, Hà Nội, Bắc Ninh, Hưng Yên, Hải Dương, Hải Phòng.
Dự kiến tổng mức đầu tư dự án khoảng 211.000 tỷ đồng, bao gồm 135.600 tỷ đồng vốn vay ưu đãi và khoảng 75.400 tỷ đồng vốn đối ứng của Chính phủ Việt Nam. Nhà tài trợ vốn dự kiến là Ngân hàng Xuất nhập khẩu Trung Quốc. Thời gian thực hiện dự án khoảng 6 năm kể từ khi dự án được cấp có thẩm quyền phê duyệt và hiệp định vay có hiệu lực.
Để đảm bảo hiệu quả đầu tư, dự án dự kiến phân kỳ đầu tư thành 2 giai đoạn. Giai đoạn 1 (đến năm 2030), hoàn thành xây dựng toàn tuyến Lào Cai - Hà Nội - Hải Phòng theo quy mô đường đơn, giải phóng mặt bằng quy mô hoàn chỉnh.
Giai đoạn 2 (sau năm 2050), hoàn thành xây dựng toàn tuyến Lào Cai - Hà Nội - Hải Phòng theo quy mô đường đôi và xây dựng đoạn tuyến nhánh Nam Hải Phòng - Nam Đình Vũ.
Theo kế hoạch, Bộ GTVT cần báo cáo Chính phủ, cấp có thẩm quyền cho chủ trương đầu tư tuyến đường sắt Lào Cai - Hà Nội - Hải Phòng trong tháng 1-2025; trình Quốc hội phê duyệt báo cáo nghiên cứu tiền khả thi trong tháng 5-2025, phê duyệt báo cáo nghiên cứu khả thi trong tháng 7-2025; ký kết hiệp định vay ngay sau đó và khởi công toàn tuyến trước ngày 10-12-2025.