Tại nút giao Vạn Thiện, các phương tiện ở Thanh Hoá di chuyển lên QL45 để vào cao tốc. Ngoài ra, người dân từ cao tốc đi ra QL45 thông qua đường gom thuộc địa phận huyện Nông Cống để về TP Thanh Hoá hoặc đi các huyện phía Tây của tỉnh Thanh Hoá: Như Thanh, Như Xuân.
Còn tại nút giao Nghi Sơn - Bãi Trành (cuối tuyến tiếp nối đoạn cao tốc Nghi Sơn - Diễn Châu), các phương tiện từ cao tốc lưu thông hướng Hà Nội - Nghệ An thoát ra ở hai tuyến nhánh rồi nhập vào đường Nghi Sơn - Bãi Trành để đến Khu kinh tế Nghi Sơn hoặc có thể đi tiếp vào tỉnh Nghệ An.
Dự án thành phần QL45 - Nghi Sơn thuộc dự án cao tốc Bắc - Nam phía Đông giai đoạn 2017-2020, chiều dài tuyến là 43,28km, tổng vốn đầu tư hơn 5.500 tỷ đồng. Dự án đi qua địa phận huyện Nông Cống và thị xã Nghi Sơn, tỉnh Thanh Hóa. Trên tuyến QL45 - Nghi Sơn có tổng cộng 18 cây cầu và 2 nút giao ra, vào cao tốc được bố trí tại xã Vạn Thiện (huyện Nông Cống) và xã Tân Trường (thị xã Nghi Sơn).