Toàn tuyến đường sắt mới này xây dựng theo hướng đi qua 8 tỉnh, thành Lào Cai - Yên Bái - Phú Thọ - Vĩnh Phúc - Hà Nội - Hưng Yên - Hải Dương - Hải Phòng. Trên tuyến có 73 cầu lớn, với tổng chiều dài hơn 130 km, trong đó phải xây mới 96 cầu; 25 hầm dài 25km; 38 nhà ga, trong đó xây mới 29 nhà ga.
Dự báo năng lực vận tải trong dài hạn của tuyến là 10 triệu tấn hàng hóa/năm và khai thác 15 đôi tàu/ngày. Tốc độ thiết kế tuyến đường sắt khổ tiêu chuẩn (1,435m) Lào Cai - Hà Nội - Hải Phòng là 160km/h, mang nhiều ưu điểm vượt trội, thời gian từ Lào Cai đi Hà Nội mất 3 giờ, Lào Cai đi Hải Phòng mất 4 giờ.
Dự kiến tổng mức đầu tư (không bao gồm chi phí giải phóng mặt bằng) khoảng 100.000 tỷ đồng. Toàn tuyến có chiều dài 392km, diện tích sử dụng đất toàn dự án là 1.654ha.
Đây là dự án rất quan trọng, nếu sớm được đầu tư triển khai sẽ góp phần thúc đẩy kinh tế, giao lưu văn hóa giữa các địa phương mà công trình đi qua trong và ngoài tỉnh, đặc biệt là xuất khẩu hàng hóa sang thị trường Trung Quốc.
Hiện tại, tuyến đường hiện hữu từ Lào Cai - Hải Phòng có tiêu chuẩn và năng lực thấp, vận tốc vận hành trung bình là 50km mỗi giờ. Tốc độ cao nhất là 80km mỗi giờ, không thể đáp ứng được các nhu cầu vận tải ngắn và dài hạn.
Hiện đường sắt ở Trung Quốc chủ yếu là khổ tiêu chuẩn 1.435mm và chỉ duy trì đường sắt khổ hẹp 1.000mm, đường lồng (gồm cả khổ 1.000mm và khổ 1.435mm) tại một số tuyến ngắn, nhà ga khu vực biên giới giáp Lào Cai. Trong khi đó, đường sắt từ Lào Cai đi Hải Phòng ở Việt Nam vẫn là đường khổ 1.000mm.