Tuyến cao tốc sẽ đi qua TP HCM dài 2 km, Bình Dương 60 km và 7 km thuộc địa phận Bình Phước. Công trình được đầu tư 4 làn xe và các cầu trên tuyến cũng được xây dựng đồng bộ bề rộng mặt đường. Dự án sẽ làm theo hình thức BOT (xây dựng - kinh doanh - chuyển giao) và UBND tỉnh Bình Phước là cơ quan có thẩm quyền thực hiện. Riêng chi phí giải phóng mặt bằng sử dụng ngân sách các địa phương dự án đi qua. Vốn hỗ trợ từ Trung ương sẽ được Chính phủ xem xét một phần.
Cùng với 4 cao tốc, tuyến đường từ TP HCM đi Bình Phước sẽ giúp phát triển kinh tế vùng. Đồ họa: Thanh Nhàn.
Trong hai phương án hướng tuyến qua địa phận TP HCM, đơn vị tư vấn đề xuất dự án bắt đầu từ nút giao Gò Dưa trên đường Vành đai 2 rồi đi dọc tỉnh lộ 43 dài 800 m, sau đó rẽ phải theo đường ĐT.743B. Phương án này nếu thực hiện cần điều chỉnh quy hoạch đất tại TP Thủ Đức, gồm 400 m xây mới và 500 m mở rộng đường Bình Chiểu từ 30 m lên 60 m.
Đoạn qua Bình Dương, cao tốc được đề xuất bắt đầu từ đoạn giáp ranh TP HCM rồi đi trùng các đường ĐT.743B, ĐT.743A và ĐT.747B tới khu vực cầu Khánh Vân. Từ đây tuyến men theo Suối Cái và đường ĐH.409 đến Cổng Xanh, sau đó chạy song song đường ĐT.741 lên phía Bắc. Khi qua địa phận Bình Phước, dự án cơ bản đi theo đường Hồ Chí Minh.
Trước đó tại buổi làm việc giữa lãnh đạo Thành ủy TP HCM và Tỉnh ủy Bình Phước hồi tháng 3, Bình Phước đề xuất xây dựng tuyến cao tốc này dài khoảng 70 km, rộng 64 m cho 6-8 làn xe, tổng mức đầu tư ước tính 36.000 tỷ đồng. Các bên sau đó đánh giá tổng thể tình hình kinh tế xã hội và nhu cầu giao thông để nghiên cứu xây tuyến đường theo quy hoạch được Thủ tướng phê duyệt năm 2013, với tổng chiều dài 69 km. Hiện, dự án được lên kế hoạch khởi công giai đoạn 2021-2025 và hoàn thành sau đó.
Cao tốc TP HCM - Thủ Dầu Một - Chơn Thành khi đưa vào khai thác góp phần hoàn thiện mạng lưới giao thông Vùng kinh tế trọng điểm phía Nam; tăng năng lực vận tải, giao thương hàng hoá ở khu vực. Công trình cũng sẽ giảm tải cho quốc lộ 13, tạo tuyến đường mới kết nối TP HCM đến Bình Phước.