Dự án có điểm đầu (Km 19+300) tại đầu cầu vượt sông Đáy phía Nam Định, thuộc địa bàn xã Nghĩa Thái, huyện Nghĩa Hưng, tỉnh Nam Định; điểm cuối (Km80+200) tại nút giao giữa Quốc lộ 37 mới và đường ven biển, thuộc địa bàn xã Thụy Trình, huyện Thái Thụy, tỉnh Thái Bình.

Tổng chiều dài tuyến thuộc Dự án khoảng 60,9 km (trong đó, đoạn qua địa bàn tỉnh Nam Định dài 27,6 km; đoạn qua địa bàn tỉnh Thái Bình dài 33,3 km) sẽ được xây dựng theo tiêu chuẩn đường bộ cao tốc (TCVN 5729:2012), 4 làn xe hoàn chỉnh với bề rộng nền đường 24,5 m, vận tốc thiết kế 120km/h.

Dự án sẽ xây dựng 23 cầu trên chính tuyến, trong đó cầu dài nhất là cầu vượt sông Hồng nối Thái Bình và Nam Định dài 1.115 m; 4 cầu vượt ngang; 4 nút giao; hệ thống quản lý giao thông ứiông minh.

Trên tuyến dự kiến xây dựng 1 trạm dừng nghỉ tại Km 33+500 (huyện Trực Ninh, tỉnh Nam Định) và 1 trạm tại Km 51+900 (huyện Kiến Xương, tỉnh Thái Bình). Phương án đầu tư, kinh doanh, khai thác trạm dừng nghỉ thực hiện theo quy định của pháp luật (không thuộc phạm vi dự án này).

Tổng nhu cầu sử dụng đất khoảng 538,44 ha (bao gồm cả diện tích quy hoạch các khu tái định cư; không bao gồm diện tích trạm dừng nghỉ), trong đó đất ở khoảng 8,91 ha; đất nông nghiệp khoảng 453,85 ha; đất xây dựng cơ sở giáo dục đào tạo khoảng 0,38 ha; đất sản xuất kinh doanh khoảng 2,1 ha; đất phi nông nghiệp khác khoảng 73,2 ha (bao gồm loại đất: giao thông, thủy lợi, đất nghĩa trang, đất công trình năng lượng).