Với điểm bắt đầu từ ga Ngọc Hồi (Hà Nội) và điểm cuối là ga Thủ Thiêm (TPHCM). Dự án đường cao tốc Bắc Nam dự kiến sẽ chạy qua hai mươi tỉnh thành với 26 ga, tổng chiều dài 41 km.
Liên danh Tư vấn TEDI-TRICC-TEDIS đề xuất 23 ga hành khách đi qua 20 tỉnh thành, mỗi tỉnh có một nhà ga hành khách. Riêng 3 tỉnh Hà Tĩnh, Bình Định và Bình Thuận sẽ được bố trí 2 ga.
Ngoài 23 ga hành khách, 5 ga hàng hóa gồm Ngọc Hồi, Vũng Áng, Chu Lai, Vân Phong, Trảng Bom để phục vụ vận chuyển hàng hóa khi có nhu cầu. Trong đó Ngọc Hồi và Vũng Áng vừa là ga hành khách vừa là ga hàng hóa. Do đó xét tổng thể toàn tuyến, số lượng ga là 26.
Dự án có điểm đầu tại ga Ngọc Hồi (phục vụ cả hành khách và hàng hóa) thuộc xã Liên Ninh và Ngọc Hồi, huyện Thanh Trì, TP Hà Nội, trong đó tư vấn có xem xét phương án khai thác chạy tàu tới ga Hà Nội trên tuyến đường sắt đô thị số 1.
Tiếp đó tuyến vượt Quốc lộ 1, đường sắt hiện tại đi về phía Đông đường bộ cao tốc về TP. Phủ Lý. Ga Phủ Lý đặt tại xã Liêm Tuyền và xã Liêm Tiết, TP. Phủ Lý gần khu vực nút Liêm Tuyền, phía Đông đường cao tốc Bắc - Nam.
Sau ga Phủ Lý là ga Nam Định đặt tại xã Mỹ Hưng, huyện Mỹ Lộc, gần ga Đặng Xá của tuyến đường sắt hiện tại.
Ga Ninh Bình đặt tại xã Khánh Thượng, huyện Yên Mô, cách nút giao Mai Sơn khoảng một km về phía đông, cách trung tâm TP Ninh Bình và ga Ninh Bình tuyến đường sắt hiện tại 7,5 km về phía nam.
Ga Thanh Hóa đặt tại xã Đông Tân và Đông Lĩnh, phía tây TP Thanh Hóa.
Ga Vinh đặt tại xã Hưng Tây, huyện Hưng Nguyên, Nghệ An, trong phạm vi giữa đường bộ cao tốc và tuyến tránh TP Vinh hiện tại.
Ga Vinh đặt trong phạm vi giữa đường bộ cao tốc và tuyến tránh Vinh hiện tại. Sau đó, tuyến vượt sông Lam đi vào địa phận tỉnh Hà Tĩnh.
Ga Hà Tĩnh đặt tại xã Thạch Đài, huyện Thạch Hà, phía tây TP Hà Tĩnh, nằm trên trục đường Hàm Nghi nối vào trung tâm.
Tỉnh Hà Tĩnh còn có ga hành khách và hàng hóa Vũng Áng đặt tại xã Kỳ Hoa, huyện Kỳ Anh, gần tuyến tránh Kỳ Anh.
Ga Đồng Hới đặt tại xã Nghĩa Ninh, TP. Đồng Hới cách trung tâm TP. Đồng Hới Ga Đông Hà nằm ở phường Đông Lương, TP Đông Hà, tỉnh Quảng Trị, phía tây TP Đông Hà.
Ga Huế đặt tại xã Phú Mỹ, huyện Phú Vang, tỉnh Thừa Thiên Huế.
Ga Đà Nẵng đặt tại xã Hòa Sơn, huyện Hòa Vang, TP Đà Nẵng, khu vực phía Bắc nút giao Tại Quảng Nam, ga Tam Kỳ đặt tại phường Trường Xuân, TP Tam Kỳ, gần tuyến tránh TP Tam Kỳ. Tỉnh này còn có ga hàng hóa Chu Lai tại khu vực giáp ranh xã Tam Hiệp và xã Tam Mỹ Tây, huyện Núi Thành. Nhà ga sẽ phục vụ kết nối với cảng hàng không Chu Lai, các cảng biển Kỳ Hà, Dung Quất.
Ga Quảng Ngãi đặt tại phường Quảng Phú, TP Quảng Ngãi và xã Nghĩa Kỳ, huyện Tư Nghĩa, nằm ở khu vực phía tây thành phố.
Tại Bình Định, ga Bồng Sơn, thuộc xã Hoài Tân và thị trấn Bồng Sơn, huyện Hoài Nhơn. Tỉnh này còn có ga Diêu Trì đặt tại xã Phước An, huyện Tuy Phước.
Tại Phú Yên, ga Tuy Hòa đặt tại xã Hòa Thành, thị xã Đông Hòa, cách sân bay khoảng 4,2 km về phía tây.
Tại tỉnh Khánh Hòa, ga Diên Khánh được đặt xã Diên Thạnh, huyện Diên Khánh gần quốc lộ 27C, cách trung tâm TP Nha Trang khoảng 11 km về phía tây. Tỉnh này còn có ga hàng hóa Vân Phong tại xã Ninh An, thị xã Ninh Hòa để đảm bảo đồng bộ, phù hợp định hướng phát triển của khu kinh tế Vân Phong.
Ga Tháp Chàm được bố trí tại phường Phước Mỹ, TP Phan Rang, tỉnh Ninh Thuận, gần vị trí giao quốc lộ 27.
Ga Phan Rí đặt tại xã Phan Hòa, huyện Bắc Bình, tỉnh Bình Thuận, cách trung tâm thị xã Phan Rí Cửa khoảng 5 km. Tỉnh này còn có ga Mương Mán, thuộc xã Mương Mán, huyện Hàm Thuận Nam, đặt cách ga Mương Mán hiện tại khoảng 0,4 km, cách trung tâm TP Phan Thiết khoảng 13,2 km.
Tỉnh Đồng Nai có ga hàng hóa Trảng Bom phục vụ trung chuyển hàng hóa. Ngoài ra, ga Long Thành đặt tại khu vực trung tâm sân bay thuộc xã Bình Sơn, huyện Long Thành.
Cuối tuyến là ga Thủ Thiêm nằm tại phường An Phú, TP Thủ Đức, TP HCM.
Theo tư vấn TEDI - TRICC - TEDI SOUTH , về cơ bản hướng tuyến đề xuất đảm bảo các tiêu chuẩn kỹ thuật đề ra.
"Riêng một số khu vực do khống chế bởi điều kiện hiện trạng và quy hoạch, yếu tố kỹ thuật tuyến được nghiên cứu chiết giảm trong phạm vi cho phép nhằm giảm thiểu khối lượng giải phóng mặt bằng và tránh các tác động lớn tới quy hoạch địa phương như TP. Hà Nội, Vinh, Đồng Nai, TPHCM", liên danh tư vấn TEDI - TRICC - TEDI SOUTH cho biết.
Dự án đường sắt tốc độ cao tốc Bắc – Nam có dự kiến lộ trình triển khai như sau: Tháng 10/20 trình Quốc hội thông qua chủ trương đầu tư, cuối năm 2027 khởi công các dự án thành phần đoạn Hà Nội - Vinh và Nha Trang - TP. HCM, đến giai đoạn 2028-2029 khởi công các dự án thành phần đoạn Vinh - Nha Trang, năm 2035 hoàn thành xây dựng toàn tuyến. Dự án có mức đầu tư sơ bộ khoảng 67,34 tỷ USD, tuyến đường đôi, khổ 1.435 mm, điện khí hóa, tốc độ thiết kế 350 km/h, tải trọng 22,5 tấn/trục.