Trục Nhật Tân - Nội Bài: Là trục động lực kinh tế phía Bắc sông Hồng, đóng vai trò quan trọng trong việc thể hiện hình ảnh của Thủ đô và Việt Nam ra thế giới. Đây cũng là nơi thu hút các tổ chức quốc tế, các tập đoàn lớn nước ngoài đặt trụ sở và là trung tâm tài chính phía Bắc Thủ đô. Hình thành các trung tâm phát triển mới như: Trung tâm Hội chợ triển lãm quốc gia, Trung tâm công cộng, thương mại tài chính, đô thị thông minh, dịch vụ logistics, vui chơi giải trí, nơi tổ chức các sự kiện của khu vực và quốc tế.
Trục Hồ Tây - Ba Vì: Là trục di sản văn hóa, kết nối khu vực trung tâm nội đô với các làng cổ, các di tích, danh thắng xung quanh Hồ Tây với vùng văn hóa xứ Đoài... Từ đó, tạo nên trục di sản thu hút phát triển du lịch văn hóa, lịch sử và nghỉ dưỡng.
Trục liên kết phía Nam: Là trục đóng vai trò kết nối giữa đô thị trung tâm với khu vực phía Nam để thúc đẩy sự phát triển vùng huyện Phú Xuyên, Ứng Hòa, Mỹ Đức. Khi sân bay thứ 2 vùng Thủ đô được đầu tư phát triển, đây sẽ là trục kết nối đô thị trung tâm với sân bay quốc tế thứ hai và đô thị Phú Xuyên, Ứng Hòa; là trục kết nối di sản Thăng Long - Hoa Lư, gắn với vùng di tích Hương Sơn - Tam Chúc.
Đồ án cũng xác định 5 vùng đô thị, gồm đô thị Trung tâm, thành phố phía Tây, vùng đô thị Sơn Tây- Ba Vì, thành phố phía Bắc, đô thị phía Nam.
Trong đó, vùng đô thị Trung tâm gồm hai tiểu vùng phía Bắc sông Hồng và phía Nam sông Hồng gồm các quận hiện có và các quận sẽ hình thành quận trong tương lai. Thành phố phía Tây (vùng Hoà Lạc - Xuân Mai) sẽ định hướng phát triển thành phố khoa học và đào tạo. Thành phố phía Bắc gồm Sóc Sơn, Mê Linh và một phần Đông Anh được định hướng trở thành thành phố với chức năng công nghiệp công nghệ cao và trung tâm logistic.
Vùng đô thị phía Nam (Phú Xuyên - Ứng Hòa) định hướng phát triển thành thành phố phía Nam khi sân bay thứ 2 vùng Thủ đô hình thành. Vùng đô thị Sơn Tây- Ba Vì gồm thị xã Sơn Tây và một phần huyện Ba Vì được định hướng trở thành thành phố văn hóa - du lịch.