Theo quy hoạch được duyệt, phân khu đô thị sông Hồng có chiều dài 40km, trải dài từ cầu Hồng Hà đến cầu Mễ Sở, thuộc địa giới hành chính của 55 phường, xã thuộc 13 quận, huyện: Hoàn Kiếm, Ba Đình, Tây Hồ, Bắc Từ Liêm, Hai Bà Trưng, Hoàng Mai, Long Biên, Đan Phượng, Mê Linh, Đông Anh, Gia Lâm, Thường Tín và Thanh Trì.
Phân khu quy hoạch có diện tích gần 11.000ha, trong đó, sông Hồng chiếm 3.600ha (33%), đất bãi sông trên 5.400ha (50%). Phần diện tích còn lại là khu vực đã xây dựng gồm các khu làng xóm có lịch sử hình thành và phát triển lâu đời như: xã Bát Tràng, Văn Khê, Tráng Việt; các khu phố ngoài đê như Quảng An, Tứ Liên, Yên Phụ, Phúc Xá...
Ngoài ra, còn có đất các công trình hạ tầng xã hội (công cộng, trường học), các công trình hạ tầng kỹ thuật...
Dự báo quy mô dân số tối đa tại khu vực này đến năm 2030 khoảng 300.000 người. Trong đó, dân số hiện có giữ lại cải tạo chỉnh trang là 215.000 người, dân số đất nhóm nhà ở mới là 85.000 người.
Về định hướng quy hoạch, phân khu đô thị sông Hồng có chức năng chính là không gian thoát lũ sông Hồng đoạn qua khu vực đô thị trung tâm được xác định tại Quy hoạch chung xây dựng Thủ đô Hà Nội đến năm 2030 và tầm nhìn đến năm 2050.
Đồng thời, đây cũng được quy hoạch là trục không gian đặc trưng cây xanh mặt nước, văn hóa lịch sử, cảnh quan chủ đạo của đô thị trung tâm, với chức năng chính là công trình công cộng, các công viên cây xanh, văn hóa dịch vụ du lịch giải trí biểu tượng của Thủ đô, phục vụ các hoạt động lễ hội, du lịch.
Quy hoạch cũng nhằm hình thành trục không gian văn hóa - cảnh quan sinh thái hồ Tây - Cổ Loa; cải tạo chỉnh trang, tái thiết hệ thống dân cư hiện hữu được tồn tại, bảo vệ theo Quy hoạch phòng, chống lũ và quy hoạch đê điều hệ thống sông Hồng, sông Thái Bình; bảo tồn các công trình di tích, kiến trúc có giá trị lịch sử, kết hợp khai thác quỹ đất phát triển mới, tạo lập diện mạo đô thị hai bên sông Hồng.
Trong quy hoạch phân khu lần này, Hà Nội đã nghiên cứu quy hoạch 8 bãi sông Hồng. Trong đó, 6 khu vực được nghiên cứu xây dựng mới với tỷ lệ 5% (khoảng 1.590ha) gồm: Thượng Cát - Liên Mạc, Hoàng Mai - Thanh Trì, Chu Phan - Tráng Việt, Đông Dư - Bát Tràng, Kim Lan - Văn Đức. Riêng khu vực Tàm Xá - Xuân Canh được nghiên cứu xây dựng mới với tỷ lệ 15% (khoảng 408ha).
Về giao thông trong khu vực quy hoạch, đối với đường bộ, sẽ xây dựng mới hai tuyến trục chính đô thị dọc sông Hồng. Cụ thể, trục bờ hữu Hồng từ cầu Hồng Hà tới cầu Thanh Trì quy hoạch với quy mô mặt cắt ngang với tối thiểu 4 làn cơ giới và 2-4 làn hỗn hợp. Trục bờ tả Hồng từ cầu Thượng Cát - đê Tả Hồng - cầu Vĩnh Tuy - cầu Thanh Trì quy hoạch với quy mô mặt cắt rộng 40-60m (6-10 làn xe).
Các tuyến đê đoạn qua khu vực nội đô (đường Âu Cơ, Nghi Tàm, Yên Phụ, Trần Nhật Duật, Trần Quang Khải, Trần Khánh Dư, Nguyễn Khoái) cấp hạng là đường liên khu vực quy mô 4-10 làn xe. Các tuyến đường chính đô thị, liên khu vực khác có bề rộng quy mô 40-50m (6-8 làn xe).
Đặc biệt, đồ án xác định xây dựng mới 6 cầu đường bộ qua sông Hồng gồm: Cầu Hồng Hà và cầu Mễ Sở trên đường vành đai 4 (quy mô 6 làn xe cao tốc, 2 làn hỗn hợp); cầu Thượng Cát và cầu Ngọc Hồi trên đường vành đai 3,5 (quy mô 6 làn cơ giới, 2 làn hỗn hợp); cầu Tứ Liên kết nối các tuyến đường trục chính đô thị dọc hành lang 2 bên sông Hồng (quy mô 6 làn cơ giới, 2 làn hỗn hợp); cầu Trần Hưng Đạo kết nối đường Trần Hưng Đạo sang khu vực quận Long Biên (quy mô 6 làn cơ giới, 2 làn hỗn hợp).
