Cao tốc Nghi Sơn - Diễn Châu dài 50 km, đi qua hai tỉnh Thanh Hóa (khoảng 6,5 km) và Nghệ An (43,5 km), tổng mức đầu tư khoảng 7.293 tỷ đồng. Trong giai đoạn phân kỳ, tuyến đường gồm 4 làn xe, nền đường rộng 17 m, vận tốc thiết kế 80 km/giờ; Giai đoạn hoàn chỉnh sẽ nâng quy mô lên 6 làn xe, nền đường 32,25 m, vận tốc thiết kế 100 - 120 km/giờ.