Dự án có chiều dài tuyến luồng khoảng 5.345m, từ phao số 0 đến vũng quay tàu dùng chung tại khu vực ngã ba trước khu bến tổng hợp số 1, số 2 và tuyến luồng vào khu bến nhiệt điện.
Luồng hàng hải được nâng cấp, cải tạo nhằm đáp ứng điều kiện an toàn hàng hải, đủ phục vụ cỡ tàu tổng hợp, container, hàng rời trọng tải đến 50.000 DWT hoặc lớn hơn.
Dự án có khối lượng nạo vét khoảng 2.600.000m3, tổng mức đầu tư 732,8 tỷ đồng, triển khai từ năm 2022-2025. Sau khi hoàn thành, dự án sẽ góp phần tăng thu hút đầu tư vào Khu kinh tế Nghi Sơn, thúc đẩy phát triển kinh tế - xã hội tỉnh Thanh Hóa và khu vực.