Theo thiết kế, tuyến đường sắt cao tốc Bắc - Nam có đường đôi, khổ 1.435mm với tốc độ thiết kế là 350 km/h và tốc độ khai thác là 350km/h. Được biết, toàn tuyến sẽ có 27 ga, trong đó 2 ga đầu cuối là ga Hà Nội và ga Hòa Hưng và ưu tiên triển khai tuyến Hà Nội - Vinh và Sài Gòn - Nha Trang.

Dự kiến, đường sắt cao tốc Bắc - Nam đến năm 2020 sẽ khai thác đoạn Hà Nội -Vinh và TP Hồ Chí Minh - Nha Trang, năm 2030 sẽ đưa vào khai thác đoạn Vinh - Đà Nẵng. Năm 2035 sẽ đưa vào khai thác đoạn Hà Nội - TP Hồ Chí Minh và kết hợp chạy hình thức tàu nhanh thời gian 5 giờ 26 phút và tàu thường với thời gian 6 giờ 33 phút với tàu thường.

Trong tổng mức đầu tư dự kiến gần 55,8 tỷ USD thì hơn 35 tỷ USD chi phí dành cho xây dựng kết cấu hạ tầng và do Nhà nước đầu tư hoặc bảo lãnh vay. Các doanh nghiệp khai tác vận tải tự lo chi phí còn lại cho giải phóng mặt bằng, đầu máy toa xe và bảo dưỡng toa xe...

Trước đó, khi đánh giá và phân tích 3 loại hình công nghệ đường sắt cao tốc tiên tiến của thế giới là TGV (Pháp), ICE (Đức) và Shinkansen (Nhật Bản), đồng thời căn cứ vào các tiêu chí như tốc độ, độ an toàn, tiện nghi cho hành khách, tính đúng giờ, thân thiện với môi trường và năng lực vận tải, cuối cùng VJC đã được lựa chọn do Shinkansen có cập nhật, bổ sung công nghệ phù hợp với điều kiện tại Việt Nam.