Theo đề xuất của Bộ Giao thông Vận tải, để đảm bảo hiệu quả, dự án sẽ phân kỳ đầu tư thành ba giai đoạn.
Cụ thể, giai đoạn 1 tổng chiều dài các đoạn được đầu tư xây dựng mới khoảng 603km (dự kiến từ năm 2017 - 2022) dự án sẽ tiến hành xây dựng mới đoạn Mai Sơn (Ninh Bình) - Bãi Vọt (Hà Tĩnh), đoạn Cam Lâm (Khánh Hòa, đường tỉnh 655B) - Phan Thiết (Bình Thuận) theo hình thức đối tác công tư (PPP) và đoạn Cam Lộ (Quảng Trị) - La Sơn (Thừa Thiên - Huế) theo hình thức BT, với quy mô 4 làn xe, nền đường rộng 17m.
Riêng đoạn Phan Thiết (Bình Thuận) - Dầu Giây (Đồng Nai) sẽ được đầu tư xây dựng theo hình thức PPP với quy mô bốn làn xe cao tốc, nền đường rộng 25m; mở rộng đoạn Cao Bồ (Nam Định) - Mai Sơn (Ninh Bình) và đoạn La Sơn (Thừa Thiên - Huế) từ quy mô hai làn xe lên thành bốn làn với chiều dài khoảng 81km.
Giai đoạn 2 (dự kiến thực hiện từ năm 2023 - 2028) dự án sẽ tiến hành đầu tư các đoạn còn lại để nối thông tuyến cao tốc Bắc - Nam, gồm các đoạn Bãi Vọt (Hà Tĩnh) - Cam Lộ (Quảng Trị) và đoạn Quảng Ngãi - Cam Lâm (Khánh Hòa, đường tỉnh 655B), với quy mô bốn làn xe cao tốc, nền đường rộng 17m.
Tổng chiều dài giai đoạn 2 của dự án khoảng 688km với mức đầu tư dự kiến khoảng 103.196 tỷ đồng. Trong đó, nguồn vốn hỗ trợ khoảng 44.456 tỷ đồng, vốn nhà đầu tư khoảng 58.740 tỷ đồng.
Giai đoạn 3 của dự án được dự kiến triển khai sau năm 2028 hoàn chỉnh tuyến cao tốc Bắc-Nam theo quy mô phù hợp với quy hoạch được duyệt với tổng mức đầu tư dự kiến khoảng 69.123 tỷ đồng...
Liên quan đến vấn đề này, trước đó, tại kết luận về phương án đầu tư tuyến đường bộ cao tốc Bắc-Nam, Thủ tướng khẳng định, Chính phủ quyết tâm thực hiện đầu tư tuyến đường bộ cao tốc Bắc - Nam theo hình thức PPP, với tinh thần quyết liệt, minh bạch, không tham nhũng, lãng phí, đảm bảo chất lượng, hiệu quả.
Thủ tướng Chính phủ giao Bộ Giao thông vận tải rà soát, nghiên cứu điều chỉnh Quy hoạch phát triển mạng đường bộ cao tốc Việt Nam đến năm 2020 và định hướng đến năm 2030 theo hướng điều chỉnh quy mô quy hoạch tuyến cao tốc Bắc - Nam thành 6 - 10 làn xe cho phù hợp với tình hình phát triển thực tế của đất nước; thực hiện cắm mốc lộ giới để quản lý quỹ đất theo quy hoạch.
Về phương án đầu tư tuyến đường bộ cao tốc Bắc - Nam, Thủ tướng yêu cầu thực hiện giải phóng mặt bằng toàn tuyến các đoạn sẽ được tiếp tục đầu tư trong giai đoạn 2016-2020 và sau năm 2020 theo quy mô quy hoạch đã được phê duyệt.
Thủ tướng Chính phủ đồng ý phương án nhà nước hỗ trợ 55.000 tỷ đồng từ nguồn vốn trái phiếu Chính phủ giai đoạn 2016-2020 để thực hiện các dự án; giao Bộ Giao thông vận tải lập lại Báo cáo nghiên cứu tiền khả thi, trình Thủ tướng Chính phủ...
Trước đó, Bộ Giao thông Vận tải đã trình Thủ tướng chương trình đầu tư tuyến đường bộ cao tốc Bắc - Nam phía Đông đoạn Hà Nội - TP. HCM đến năm 2020 với kinh phí cần khoảng 229.829 tỷ đồng, trong đó nhà đầu tư huy động 136.286 tỷ đồng và Nhà nước hỗ trợ 93.534 tỷ đồng (chiếm tỷ lệ 40,7%).
Theo quy hoạch đường cao tốc đã được Thủ tướng phê duyệt, đến năm 2020, định hướng đến 2030, Việt Nam sẽ có trên 6.400 km đường cao tốc, trong đó cao tốc Bắc - Nam được quy hoạch 2 tuyến với tổng chiều dài khoảng 3.083 km gồm: tuyến cao tốc Bắc - Nam phía Đông, tổng chiều dài 1.814 km; tuyến cao tốc Bắc - Nam phía Tây, tổng chiều dài là 1.269 km.