Đề xuất đầu tư 3 tuyến đường sắt kể trên của Cục Đường sắt dựa trên cơ sở quy hoạch mạng lưới đường sắt tới năm 2030 vừa được Chính phủ phê duyệt. Đặc biệt, hiện 2 cảng cửa ngõ quan trọng là Lạch Huyện và Cái Mép - Thị Vải chỉ lưu thông hàng hóa chủ yếu qua đường bộ, một phần nhỏ hàng đi đường thủy nội địa. Hạ tầng kết nối hạn chế dẫn tới các cảng biển không khai thác hết công suất do các tuyến đường cửa ngõ thường xuyên ùn tắc.
Với tuyến đường sắt kết nối cảng Lạch Huyện, Cục Đường sắt dự kiến có điểm đầu từ ga Dụ Nghĩa thuộc tuyến đường sắt Gia Lâm - Hải Phòng hiện hữu, điểm cuối là ga Tiền Cảng (phía ngoài cảng Lạch Huyện).
Về hướng tuyến, từ ga Dụ Nghĩa tuyến đường sắt vượt sông Lạch Tray, đi xuống phía Nam TP.Hải Phòng tới ga Nam Hải Phòng (khu vực xã Minh Tân), tới bán đảo Đình Vũ, qua cầu Tân Vũ đến ga Đình Vũ; tiếp đó tuyến đường chạy song song với đường bộ qua cửa Nam Triệu đến ga Tiền Cảng, rẽ phải chạy dọc cầu tàu để cập bến trong cảng Lạch Huyện.
Tuyến kết nối cảng Lạch Huyện dự kiến có tổng mức đầu tư khoảng 32.600 tỷ đồng, thời gian thu hồi vốn dự kiến 25 năm và thời gian hoàn trả vốn vay là 30 năm.
Với dự án đường sắt Biên Hòa - Vũng Tàu giúp kết nối với cảng Cái Mép – Thị Vải và cảng Bến Đình - Sao Mai, dự kiến dài 84km, khổ ray 1.435mm. Tuyến đường bắt đầu từ ga Biên Hòa của tuyến đường sắt Bắc – Nam sau đó đi song song Quốc lộ 51, tới khu vực cảng Cái Mép – Thị Vải và cảng Bến Đình - Sao Mai. Dự án có tổng vốn đầu tư dự kiến khoảng 56.800 tỷ đồng. Thời gian thu hồi vốn 19 năm, thời gian hoàn trả vốn vay 30 năm.
Cục Đường sắt cũng đề xuất đầu tư tuyến đường sắt kết nối cảng Vũng Áng (Hà Tĩnh) - Tân Ấp - Mụ Giạ để kết nối với đường sắt Lào, với chiều dài khoảng 103km, tổng vốn đầu tư dự kiến trên 1,6 tỷ USD (tương đương trên 36.000 tỷ đồng).
Cục Đường sắt đề xuất kêu gọi đầu tư nước ngoài cho các tuyến đường sắt trên theo hình thức tài trợ vốn, hợp tác hoặc chuyển giao công nghệ, kỹ thuật.
