Dự án có quy mô đầu tư là đường đôi, chiều dài 1.545km, tốc độ khai thác tối đa khoảng 320km/h. Tổng mức đầu tư dự kiến toàn bộ dự án khoảng 58,71 tỷ USD.

Để bảo đảm hiệu quả đầu tư và phù hợp với khả năng cân đối nguồn lực, nhu cầu vận tải, Bộ giao thông vận tải đề xuất phương án phân kỳ đầu tư theo 2 giai đoạn: Giai đoạn 1 đầu tư đoạn Hà Nội - Vinh và đoạn Nha Trang - Tp. Hồ Chí Minh chiều dài 665km, tổng mức đầu tư dự kiến 24,72 tỷ USD. Giai đoạn 2 đầu tư đoạn Vinh - Nha Trang để nối thông toàn tuyến,  tổng mức đầu tư dự kiến 33,99 tỷ USD.

Dự án đường sắt tốc độ cao Bắc - Nam đi qua 20 tỉnh, thành phố từ Hà Nội đến Tp. Hồ Chí Minh, có vai trò quan trọng trong vận tải hành khách, cũng như phát triển kinh tế của Việt Nam.