Cụ thể, dự án nhằm giải quyết các điểm nghẽn về năng lực thông qua trên tuyến đường sắt từ Vinh đến Nha Trang; xây dựng mới hầm, cải tạo tuyến đường sắt để di dời toàn bộ hệ thống đường sắt khu vực Đà Nẵng ra khỏi trung tâm thành phố; đồng thời xử lý các nút thắt về vận tải do tuyến đường sắt đi qua khu vực đèo Hải Vân gây ra.
Bên cạnh đó, theo Quy hoạch mạng lưới đường sắt thời kỳ 2021 – 2030, tầm nhìn đến năm 2050, khu vực Đà Nẵng được định hướng di dời ga Đà Nẵng ra khỏi trung tâm thành phố về phía Tây so với nhà ga hiện đại; cải tạo tuyến đường sắt hiện có để đi song song với đường bộ cao tốc ở phía Đông, nằm trong cùng hành lang với đường sắt tốc độ cao. Dự án cũng xây dựng nhà ga hàng hóa tại khu vực Kim Liên để kết nối với cảng Liên Chiểu, đồng thời định hướng đầu tư trong giai đoạn đến năm 2030 và sau năm 2030.