Nhà đầu tư thứ nhất của Dự án này là Công ty TNHH Tập đoàn BITEXCO. Nhà đầu tư thứ hai được lựa chọn thông qua đấu thầu cạnh tranh Quốc tế; sẽ cùng với Công ty TNHH Tập đoàn BITEXCO thành lập doanh nghiệp dự án để triển khai Dự án. Nguồn vốn thực hiện Dự án là vốn do Chính phủ và khu vực tư nhân huy động. Trong đó, vốn chủ sở hữu của các Nhà đầu tư trong Dự án không được thấp hơn 20% Tổng chi phí xây dựng.

Tỷ lệ tham gia vốn Chủ sở hữu trong Doanh nghiệp dự án của Nhà đầu tư thứ nhất (Bitexco) là 60% và Nhà đầu tư thứ hai là 40%. Trong quá trình thực hiện Dự án, các Nhà đầu tư có thể tự cân đối nguồn lực để thỏa thuận điều chỉnh tỷ lệ tham gia của từng bên cho phù hợp.

Chính phủ bảo lãnh cho Nhà đầu tư thứ nhất vay vốn từ nguồn tín dụng IBRD của Ngân hàng Thế giới để thực hiện Dự án và đây là một trong các chính sách ưu đãi đầu tư đối với Dự án. Khoản vay IBRD này được tính là phần tham gia của Nhà đầu tư thứ nhất trong Dự án.

Dự án đường cao tốc Dầu Giây - Phan Thiết được Thủ tướng Chính phủ giao cho Tập đoàn Bitexco (nhà đầu tư thứ nhất) lập dự án đầu tư vào cuối năm 2008. Tuyến đường có điểm đầu dự kiến kết nối với đường cao tốc TP. HCM - Long Thành - Dầu Giây; điểm cuối nằm trên tuyến quốc lộ 1A đi Ba Bàu, Bình Thuận.

Đây là đường cao tốc loại A có 6 làn xe với vận tốc thiết kế đạt 120 km/giờ. Đến thời điểm tháng 8/2012, dự án đã được tạm duyệt thiết kế cơ sở và tổng mức đầu tư, hoàn thành đánh giá tác động môi trường.