UBND thành phố đã chỉ đạo các sở ngành, đơn vị liên quan nghiên cứu phân kỳ giai đoạn thực hiện và hoàn chỉnh các phương án đầu tư đảm bảo thuận lợi cho việc thực hiện dự án. Theo đó, giai đoạn 1 sẽ xây dựng tuyến tránh qua trung tâm thành phố dài 18,26 km; cải tạo, nâng cấp đoạn tuyến cũ dài 7 km; xây dựng nhà ga hành khách mới; nâng cấp ga Lệ Trạch để đảm nhận khối lượng xếp dỡ của ga Đà Nẵng hiện tại; xây mới cầu Nam Ô và cầu Quan Nam, một cầu đường bộ vượt đường sắt và xây dựng 4 đường ngang tại các điểm giao cắt; xây dựng hệ thống thông tin tín hiệu đồng bộ phục vụ; di dời máy móc thiết bị bị khu đầu máy toa xe tại khu ga mới. Kinh phí đầu tư giai đoạn là 3.451 tỷ đồng.
Trong giai đoạn 1 này, Đà Nẵng đề xuất 3 phương án đầu tư: Phương án 1 là đầu tư theo hình thức BT bằng quỹ đất tương ứng với giá trị thu được từ khu đất nhà ga cũ khoảng 1.192 tỉ đồng. Nhà đầu tư được quyền khai thác quỹ đất tại khu vực nhà ga cũ theo quy hoạch của thành phố, phần còn lại 2.259 tỉ đồng sẽ kiến nghị Chính phủ đầu tư bằng vốn ngân sách Trung ương.
Phương án 2 sẽ đầu tư theo hình thức BT kết hợp với hình thức BTL; đầu tư theo hình thức BT bằng quỹ đất tương ứng với giá trị thu được từ khu đất nhà ga cũ khoảng 1.192 tỉ . Nhà đầu tư được quyền khai thác quỹ đất tại khu vực nhà ga cũ theo quy hoạch của thành phố, phần con lại 2.259 tỉ đồng sẽ được đầu tư theo hình thức BTL. Sau khi xây dựng xong, nhà đầu tư chuyển giao cho Tổng Công ty Đường sắt Việt Nam quản lý khai thác, sử dụng; kinh phí chi trả cho nhà đầu tư được trích từ nguồn doanh thu của Tổng Công ty ĐSVN; thời gian hoàn vốn của dự án là 16 năm.
Phương án 3 sẽ đầu tư theo hình thức BT kết hợp với hình thức BOT. Thời gian hoàn vốn của Dự án là 22 năm.
UBND TP. Đà Nẵng cũng cho rằng phương án 2 là khả thi với thời gian hoàn vốn dự án khoảng 16 năm, nhà nước không bỏ vốn ban đầu, chủ động trong việc triển khai thực hiện và Tổng Công ty Đường sắt Việt Nam vẫn là đơn vị vận hành, khai thác tạo thuận lợi cho việc quản lý, điều hành.
Ngoài ra, về phương án đầu tư hoàn chỉnh bằng nguồn vốn ODA, sẽ đầu tư hoàn chỉnh toàn bộ dự án bao gồm thêm tuyến đường bộ kết nối nhà ga hành khách với quốc lộ 1A, hầm chui dưới ga mới kết nối Đông – Tây để phù hợp với quy hoạch của thành phố với tổng mức đầu tư là 6.731 tỷ đồng từ nguồn vay ODA. còn lại 4.602 tỷ đồng để thực hiện đầu tư xây dựng các hạng mục công trình của dự án. Trong trường hợp Tổng Công ty Đường sắt Việt Nam không thực hiện được thì kiến nghị Chính phủ bảo lãnh vay ODA và giao Quỹ Đầu tư phát triển của thành phố. Sau khi đầu tư xây dựng xong, sẽ cho Tổng Công ty Đường sắt VN thuê khai thác và chi trả kinh phí để hoàn vốn dự án.
UBND thành phố đề xuất chọn phương án vay ODA để thực hiện, trường hợp không xúc tiến được nguồn vốn vay ODA, UBND thành phố đề nghị Trung ương chọn Phương án 2 (BT kết hợp BLT) sử dụng nguồn vốn trong nước.