Theo đó, dự án có mục tiêu đáp ứng nhu cầu vận tải kết nối trung tâm kinh tế, chính trị với các tỉnh miền núi phía Đông Bắc, các khu kinh tế, khu du lịch quốc gia, khu công nghiệp, phục vụ cho mục tiêu thúc đẩy phát triển kinh tế xã hội và đảm bảo quốc phòng - an ninh và giữ vững chủ quyền biên giới quốc gia.

Bên cạnh đó, tạo ra một tuyến cao tốc đối ngoại huyết mạch mới kết nối giao thương hàng hóa từ cảng quốc tế Lạch Huyện (Hải Phòng) đi Trùng Khánh – Urumqi (Trung Quốc) - Khorgos (Kazakhstan) sang các nước châu Âu, góp phần nâng cao năng lực cạnh tranh của nền kinh tế, tạo động lực phát triển kinh tế - xã hội của tỉnh Lạng Sơn và tỉnh Cao Bằng; thay đổi tình trạng quốc lộ 4A là đường độc đạo nối giữa hai tỉnh Lạng Sơn và Cao Bằng.

Theo phê duyệt, tuyến cao tốc có chiều dài khoảng 115km. Trong đó, trên địa phận tỉnh Lạng Sơn khoảng 52km, đi qua huyện Văn Lãng, huyện Tràng Định và trên địa phận tỉnh Cao Bằng khoảng 63 km, đi qua huyện Thạch An, huyện Quảng Hoà (huyện Phục Hòa và huyện Quảng Uyên cũ), huyện Trùng Khánh (huyện Trà Lĩnh cũ), huyện Hòa An và thành phố Cao Bằng.

Tuyến nối đường cao tốc Đồng Đăng - Trà Lĩnh vào TP. Cao Bằng có chiều dài khoảng 15,5 km đi qua các huyện Quảng Hoà (huyện Quảng Uyên cũ), huyện Hòa An và thành phố Cao Bằng. Điểm đầu tại nút giao khu vực cửa khẩu Tân Thanh, huyện Văn Lãng kết nối vào đoạn nối cao tốc Hữu Nghị - Chi Lăng với cửa khẩu Tân Thanh và cửa khẩu Cốc Nam tỉnh Lạng Sơn. Điểm cuối tại nút giao đường vào khu kinh tế cửa khẩu Trà Lĩnh và quốc lộ 34, thuộc khu kinh tế cửa khẩu Trà Lĩnh tỉnh Cao Bằng.

Quy mô dự án là đường ô tô theo tiêu chuẩn đường cao tốc (TCVN5729-2012), với tốc độ thiết kế 80 km/h, đối với đoạn địa hình khó khăn cho phép thiết kế với vận tốc 60km/h.

Dự án được triển khai trong 2 giai đoạn. Trong đó, giai đoạn 1 (năm 2020-2024) sẽ đầu tư khoảng 93 km (từ Km0+00 tại nút giao khu vực cửa khẩu Tân Thanh, huyện Văn Lãng đến Km93+00 nút giao với quốc lộ 3 tại lý trình Km307+650 quốc lộ 3, xã Phúc Sen, huyện Quảng Hòa) với quy mô nền đường 17m, mặt đường rộng 14m với 4 làn xe, lề gia cố rộng 0,5m, dải phân cách và dải an toàn rộng 1,5m, lề đất rộng 1m.

Với giai đoạn 2 (hoàn thiện, thực hiện sau năm 2025) sẽ đầu tư tiếp khoảng 22 km (từ Km93+00 nút giao với quốc lộ 3 tại lý trình Km307+650 quốc lộ 3 xã Phúc Sen, huyện Quảng Hòa đến Km115+00 tại cửa khẩu Trà Lĩnh) với quy mô bề rộng nền đường 17m, mặt đường rộng 14 m với 4 làn xe, lề gia cố rộng 0,5m, dải phân cách và dải an toàn rộng 1,5m, lề đất rộng 1m làn dừng xe khẩn cấp không liên tục.

Theo phê duyệt, dự án dầu tư xây dựng tuyến cao tốc Đồng Đăng-Trà Lĩnh là dự án nhóm A với tổng mức đầu tư dự kiến là 20.939 tỷ đồng.