Mục tiêu dự án là đảm bảo an toàn giao thông, cải thiện chất lượng kết cấu hạ tầng đường sắt; Từng bước nâng cao năng lực thông qua, năng lực chuyên chở; Tạo điều kiện thuận lợi trong việc thu hút hành khách và hàng hóa nhằm khai thác hiệu quả kết cấu hạ tầng đường sắt hiện có trên tuyến.
Cụ thể, Dự án cải tạo, nâng cấp đoạn Hà Nội - Vinh, tuyến đường sắt Hà Nội - TP.HCM có điểm đầu tại ga Hà Nội (Km0+00), điểm cuối tại ga Vinh (Km319+202), tổng chiều dài khoảng 319km. Quy mô đầu tư gồm cải tạo, nâng cấp đường sắt quốc gia khổ 1.000mm với các hạng mục: Cải tạo các cầu yếu; Cải tạo kiến trúc tầng trên một số đoạn; Cải tạo bình diện các vị trí có bán kính đường cong nhỏ (R<400m) và một số hạng mục công trình đồng bộ (cống thoát nước); Xử lý điểm giao cắt giữa đường bộ và đường sắt.
Trong đó, cải tạo, nâng cấp 10 cầu yếu; Cải tạo, nâng cấp kiến trúc tầng trên (thay ray, tà vẹt, đá ba lát...) 12 đoạn, chiều dài khoảng 29,9km, cải tạo bình diện tại 8 vị trí có bán kính đường cong nhỏ R<400m, chiều dài khoảng 4,6km.
Dự kiến xây dựng cầu đường bộ trên QL45 vượt đường sắt tại vị trí đường ngang Km187+950. Dự án có tổng mức đầu tư dự kiến 854,182 tỉ đồng; Dự kiến giai đoạn 2021-2025 bố trí 811,4 tỉ đồng.
Dự án cải tạo, nâng cấp đoạn Vinh - Nha Trang, tuyến đường sắt Hà Nội - TP.HCM, điểm đầu tại ga Vinh (Km319+202), điểm cuối tại ga Nha Trang (Km1314+930), tổng chiều dài khoảng 996km.
Quy mô đầu tư gồm: Cải tạo, nâng cấp 15 cầu yếu; Cải tạo, nâng cấp kiến trúc tầng trên (thay ray, tà vẹt, đá ba lát...) 18 đoạn, chiều dài khoảng 80km, sửa chữa nền đường 2 đoạn, chiều dài khoảng 2,6km; Cải tạo cục bộ bình diện tại 4 vị trí có bán kính đường cong nhỏ R<400m, chiều dài khoảng 2,4 km.
Cùng đó, cải tạo, sửa chữa 6 ga khách Hương Phố, Đồng Lê, Đông Hà, Huế, Tam Kỳ, Nha Trang; Cải tạo, sửa chữa 4 ga hàng Hương Phố, Kim Liên, Quảng Ngãi, Diêu Trì. Dự án có tổng mức đầu tư dự kiến 1.191,9 tỉ đồng; Dự kiến giai đoạn 2021-2025 bố trí 1.072,7 tỉ đồng.
Dự án cải tạo, nâng cấp đoạn Nha Trang - Sài Gòn, tuyến đường sắt Hà Nội - TP.HCM, điểm đầu tại ga Nha Trang (Km1314+930), điểm cuối tại ga Sài Gòn (Km1726+200), tổng chiều dài khoảng 411km. Quy mô đầu tư gồm: Cải tạo, nâng cấp 5 cầu yếu; Cải tạo, nâng cấp kiến trúc tầng trên (thay ray, tà vẹt, đá ba lát...) 19 đoạn, chiều dài khoảng 112km; Cải tạo, sửa chữa ga Dĩ An (ga khách); Cải tạo, sửa chữa ga Sóng Thần (ga hàng).Dự án có tổng mức đầu tư dự kiến 1.099,8 tỉ đồng; Dự kiến giai đoạn 2021-2025 bố trí 989,82 tỉ đồng.
Cần nâng cấp đường sắt trở thành mạch máu chính của vận tải đường xa 
Vận tải đường sắt: Muốn thông nhưng vẫn tắc 
