Theo Quy hoạch mạng lưới đường sắt thời kỳ 2021-2030, tầm nhìn đến năm 2050, tuyến đường sắt Lào Cai - Hà Nội - Hải Phòng dài khoảng 380 km, đường đôi, khổ ray 1.435 mm, điện khí hóa. Lộ trình đầu tư dự án đến năm 2030 và sau năm 2030.
Tuyến đường sắt khi hình thành sẽ kết nối cảng biển cửa ngõ quốc tế Hải Phòng, khu bến cảng Đình Vũ, Nam Đồ Sơn và Lạch Huyện, phía Bắc kết nối với đường sắt Trung Quốc tại Lào Cai, đảm bảo tàu có thể chạy thẳng vào hệ thống đường sắt Côn Minh - Hà Khẩu Bắc (Trung Quốc). Định hướng giai đoạn tiếp theo sẽ kết nối từ Hải Phòng tới ga Cái Lân (Quảng Ninh).
Bộ GTVT cho biết tuyến đường sắt Lào Cai - Hà Nội - Hải Phòng đã cơ bản hoàn thành quy hoạch chi tiết. Dự kiến, tuyến đường sắt này sẽ khai thác vận tải hành khách và hàng hóa, tổng mức đầu tư khoảng 10 - 11 tỷ USD.
Mới đây, Cục Đường sắt Việt Nam đã gửi lấy ý kiến các đơn vị, chuyên gia, người dân về Báo cáo đầu kỳ Quy hoạch tuyến đường sắt Lào Cai - Hà Nội - Hải Phòng - Quảng Ninh, do tư vấn trong nước thực hiện. Tuyến đường sắt mới dự kiến tổng chiều dài hơn 441 km, đi qua 9 tỉnh thành gồm: Lào Cai, Yên Bái, Phú Thọ, Vĩnh Phúc, Hà Nội, Hưng Yên, Hải Dương, Hải Phòng, Quảng Ninh (ga Cái Lân).
Trước đó, năm 2018, với sự hỗ trợ vốn ODA của Trung Quốc, Công ty hữu hạn Tập đoàn Viện Khảo sát thiết kế số 5 Đường sắt Trung Quốc đã thực hiện lập quy hoạch tuyến đường sắt Lào Cai - Hà Nội - Hải Phòng kết nối với Trung Quốc.
Theo nghiên cứu trên, tổng chiều dài toàn tuyến phía Việt Nam khoảng hơn 390 km (chỉ đi chung tuyến hiện có khoảng 12 km, còn lại làm mới), đường sắt đơn khổ ray 1.435 mm, kết hợp tàu khách và hàng, tốc độ chạy tàu 160 km/h, với 15 đôi tàu/ngày. Tổng mức đầu tư (không bao gồm chi phí giải phóng mặt bằng) ước khoảng 100.000 tỷ đồng.