Theo dự thảo Quy hoạch các tuyến, ga đường sắt khu vực đầu mối Hà Nội, tuyến vành đai phía Đông kết nối Ngọc Hồi - Thường Tín - Kim Sơn cùng các nhánh đi Lạc Đạo được đề xuất xây dựng đường đôi, khổ đường 1.435 mm, tốc độ thiết kế 120 km/h.
Dự án tuyến đường sắt quốc gia vành đai phía Đông đoạn Ngọc Hồi - Kim Sơn do UBND TP Hà Nội làm cơ quan chủ quản đầu tư, đã khởi công ngày 28/8/2026. Công trình cùng dự án cải dịch tuyến đường sắt Hà Nội - TP.HCM đoạn Phú Xuyên - Ngọc Hồi được định hướng tăng cường kết nối giữa các tuyến đường sắt quốc gia tại khu vực đầu mối Hà Nội, phù hợp với phương án tổ chức mạng lưới không đi xuyên tâm qua ga Hà Nội.

Theo phương án quy hoạch, tuyến chính Ngọc Hồi - Thường Tín - Kim Sơn có chiều dài khoảng 31 km. Mạng lưới còn có nhánh Thường Tín - Lạc Đạo mới dài 7,1 km, một nhánh khác dài 4,55 km và nhánh Thường Tín - Kim Sơn dài 6,85 km.
Từ ga Ngọc Hồi, tuyến đường sắt đi qua khu vực quốc lộ 1A cũ và đường cao tốc Pháp Vân – Cầu Giẽ, sau đó chạy song song ở phía ngoài đường Vành đai 4. Tuyến vượt sông Hồng qua cầu Mễ Sở, tiếp tục qua địa bàn tỉnh Hưng Yên và kết nối với mạng lưới đường sắt tại ga Kim Sơn, ga Lạc Đạo mới.
Về hạ tầng kỹ thuật, tuyến được quy hoạch theo tiêu chuẩn đường đôi, khổ đường 1.435 mm, tốc độ thiết kế 120 km/h. Các ga dự kiến gồm Ngọc Hồi, Thường Tín mới, Hưng Long, Lạc Đạo mới và Kim Sơn.
Tuyến chính sẽ kết hợp các đoạn đường sắt trên mặt đất và trên cao để vượt qua đường bộ, đường sắt hiện hữu, sông và những công trình hạ tầng khác. Riêng ga Hưng Long đang được xem xét hai phương án bố trí trên mặt đất hoặc trên cao. Phương án chính thức sẽ được quyết định sau khi đánh giá và so sánh hiệu quả đầu tư.
Việc quy hoạch tuyến và các nhánh kết nối nhằm hoàn thiện mạng lưới đường sắt khu vực đầu mối Hà Nội, tăng khả năng liên thông giữa các tuyến quốc gia và tạo điều kiện nâng cao hiệu quả khai thác mạng lưới trong dài hạn.