Dự án có điểm đầu tại vị trí nút giao với đường Hàm Nghi, TP Hà Tĩnh, tỉnh Hà Tĩnh (lý trình Km514+300 cao tốc Bắc – Nam phía Đông); điểm cuối tại nút giao với Quốc lộ 12C, thị trấn Kỳ Anh, tỉnh Hà Tĩnh (lý trình Km568+182 cao tốc Bắc – Nam phía Đông).
Tổng chiều dài của tuyến cao tốc là 53,88 km, đi qua các huyện: Cẩm Xuyên, Kỳ Anh, Thạch Hà (tỉnh Hà Tĩnh). Ngoài tuyến chính, dự án còn xây dựng đoạn đường nối quốc lộ 1 với đường cao tốc tại nút giao Hưng Trung với chiều dài 5,5 km.
Theo đề xuất của đơn vị tư vấn lập báo cáo nghiên cứu tiền khả thi, dự án sẽ phân kỳ đầu tư theo 2 giai đoạn, trong đó giai đoạn 1 xây dựng quy mô 4 làn xe, chiều rộng nền đường 17 m, vận tốc khai thác 80 km/h; trong giai đoạn hoàn chỉnh sẽ mở rộng thành 6 làn xe, bề rộng nền đường 32,25 m.
Tổng mức đầu tư dự án giai đoạn 1 là 10.014 tỷ đồng, nếu tính cả chi phí lãi vay là 10.599 tỷ đồng; tổng chi phí đầu tư giai đoạn 2 là 6.676 tỷ đồng.
Dự án dự kiến đầu tư theo hình thức PPP, loại hợp đồng BOT, trong đó phần vốn Nhà nước tham gia dự kiến khoảng 41,76% tổng mức đầu tư; phần còn lại sẽ do nhà đầu tư huy động vốn chủ sở hữu và vốn vay thương mại; dự kiến sẽ hoàn vốn trong vòng 15 năm. Dự án sẽ chuẩn bị đầu tư từ năm 2020 – 2021 và thực hiện đầu tư từ năm 2022 – 2025.
Theo quy hoạch phát triển mạng cao tốc Việt Nam, tuyến cao tốc Bắc - Nam phía Đông từ Hà Nội - Cần Thơ có tổng chiều dài 1.799 km.
Đến nay, Bộ GTVT đã hoàn thành đưa vào khai thác đang đầu tư 356 km, đang triển khai đầu tư 784 km (bao gồm cả 654 km giai đoạn 2017 - 2020).
Như vậy, để nối thông tuyến cao tốc Bắc - Nam phía Đông cần đầu tư khoảng 659 km còn lại.
Bộ GTVT đã giao các cơ quan liên quan tổ chức lập báo cáo nghiên cứu tiền khả thi 10 dự án thành phần/659 km còn lại với nhu cầu vốn lên tới 113.148 tỷ đồng để báo cáo cấp có thẩm quyền xem xét đầu tư trong giai đoạn 2021 - 2025.