Đây là tuyến đường sắt có địa hình tương đối thuận lợi, đã được nghiên cứu từ nhiều năm qua và nhận được sự đồng thuận cao từ lãnh đạo cũng như cử tri địa phương.
Theo nghiên cứu của Bộ Xây dựng, tuyến đường sắt này có tổng chiều dài khoảng 42km. Tuyến được thiết kế đường đôi, khổ tiêu chuẩn 1.435mm, tốc độ tối đa 120km/h, có 20 ga.
Hiện nay, thành phố đã đưa vào vận hành 21,5km, gồm tuyến số 2A (Cát Linh - Hà Đông, dài 13km) và đoạn trên cao của tuyến số 3 (Nhổn - Cầu Giấy, dài 8,5km), chiếm khoảng 4% tổng quy hoạch.
