Cụ thể, hướng tuyến của tuyến đường sắt TP Hồ Chí Minh - Cần Thơ bắt đầu từ Bình Dương (ga An Bình) đến Cần Thơ (ga Cần Thơ), đi qua 6 tỉnh/thành phố với tổng chiều dài 174,42km.

Trên tuyến bố trí 15 ga, 11 trạm bảo dưỡng, sửa chữa, khám xe, chỉnh bị,… được xây dựng theo tiêu chuẩn đường đôi - khổ 1435mm - điện khí hóa.

Công nghệ đường sắt được lựa chọn cho tuyến đường sắt TP Hồ Chí Minh - Cần Thơ là đoàn tàu động lực phân tán (EMU) cho tàu khách, đoàn tàu động lực tập trung cho tàu hàng, tín hiệu điều khiển tàu tự động trên nền tảng thông tin vô tuyến.

Tốc độ thiết kế lớn nhất để chạy tàu là 190km/h, khai thác tàu khách với tốc độ dưới 190 km/h, tàu hàng khai thác tốc độ dưới 120 km/h.

Về phương án tổ chức vận tải tàu khách và tàu hàng, Ban quản lý dự án đường sắt kiến nghị tàu hàng sẽ được tổ chức từ Tân Kiên đến ga An Bình và Cần Thơ. Tàu khách được tổ chức từ Tân Kiên và ga Bình Triệu đến ga Cần Thơ.

Trong đó tổ chức một số đoàn tàu ngoại ô từ ga Tân Kiên đến ga Tam Hiệp. Tổng mức đầu tư Dự án dự kiến là 213.948 tỷ đồng (khoảng 9,07 tỷ USD).

Tư vấn nghiên cứu đề xuất đầu tư dự án theo hình thức PPP: Nhà nước thanh toán tiền GPMB, nhà đầu tư PPP huy động vốn xây dựng hạ tầng, thử nghiệm và bàn giao lại cho Nhà nước.

Đối với mô hình quản lý khai thác, nhà đầu tư thành lập Công ty cổ phần vận tải đường sắt TP Hồ Chí Minh - Cần Thơ để đầu tư phương tiện, tổ chức vận hành khai thác và bảo dưỡng hạ tầng, phương tiện và trả phí thuê cơ sở hạ tầng cho Công ty đầu tư và quản lý hạ tầng đường sắt (của nhà nước).

Trong giai đoạn sau tiếp tục nghiên cứu đề xuất thêm các mô hình phù hợp với mô hình đầu tư. Theo Ban quản lý dự án đường sắt, khó khăn trong quá trình nghiên cứu Dự án trải dài trên tuyến, qua rất nhiều địa phương.

Ngoài ra việc điều chỉnh, cập nhật quy hoạch mạng lưới đường sắt cũng như quy hoạch vùng, quy hoạch phân khu, quy hoạch chi tiết của các địa phương đang được tiến hành cập nhật nên công tác thỏa thuận gặp rất nhiều khó khăn và kéo dài làm ảnh hưởng đến tiến độ nghiên cứu Dự án.