Theo quy hoạch, tuyến đường sắt Lào Cai - Hà Nội - Hải Phòng - Quảng Ninh dự kiến dài 447km, khổ đường 1.435 mm, đi qua 10 tỉnh thành. Trong đó, đoạn qua Hải Dương có chiều dài 41,5 km qua 5 huyện gồm Cẩm Giàng (khoảng 2,6km), Bình Giang (khoảng 9,3km), Gia Lộc (khoảng 10,5km), Tứ Kỳ (khoảng 11,2km), Thanh Hà (khoảng 7,9km). Chiều dài tuyến khoảng 41,5 km. Đoạn qua Hải Dương được quy hoạch 3 ga gồm: Bình Giang, Hải Dương Nam và Tứ Kỳ.
Theo đề xuất của UBND tỉnh Hải Dương, để phù hợp, hạn chế ảnh hưởng đến tính liên kết hạ tầng giao thông trong khu công nghiệp, tăng hiệu quả, tránh lãng phí,tỉnh đề nghị Ban Quản lý dự án đường sắt nghiên cứu lại phương án trắc dọc tuyến đi trên mặt đất đoạn qua khu công nghiệp Phúc Điền mở rộng và phương án hoàn trả cầu vượt và bố trí đường gom đường sắt cho khu công nghiệp này, bảo đảm an toàn cho tuyến đường sắt khi đưa vào vận hành, sử dụng.
Nghiên cứu, điều chỉnh phương án tuyến bảo đảm giảm thiểu tối đa quỹ đất xen kẹp giữa tuyến đường sắt Lào Cai – Hà Nội – Hải Phòng với đường ô tô cao tốc Hà Nội – Hải Phòng và đường Vành đai II thành phố Hải Dương, nhằm tăng hiệu quả sử dụng đất, tránh lãng phí đất đai.
Bên cạnh đó, cần chỉnh tuyến đường sắt bảo đảm không chồng lấn với ranh giới khu công nghiệp Hoàng Diệu (Gia Lộc). Tính toán, thiết kế đầu tư xây dựng các tuyến đường bộ kết nối với các ga vào trong dự án, nhất là các tuyến đường bộ từ Khu kinh tế chuyên biệt tỉnh Hải Dương kết nối với các ga, nhằm phát huy hiệu quả khai thác, phát triển vận tải đa phương thức.
Theo kế hoạch, dự kiến đến năm 2030 dự án sẽ triển khai đầu tư xây dựng đoạn tuyến Lào Cai - Hà Nội - Hải Phòng; sau năm 2030 tiếp tục triển khai đoạn Hải Phòng - Quảng Ninh.