Đoạn tuyến đi qua địa bàn Hà Nội dài 13,55 km, tổng mức đầu tư 32.970,23 tỷ đồng. Dự án gồm 7 km làm mới và 6,55 km đi trùng với các tuyến cao tốc hiện hữu sẽ được nâng cấp mở rộng lên 120 m. Tổng diện tích sử dụng đất khoảng 289,87 ha.
Đoạn đường xây mới có điểm đầu kết nối với tuyến đường trên địa phận tỉnh Bắc Ninh, điểm cuối tại vị trí nút giao cao tốc Hà Nội - Lạng Sơn và cao tốc Hà Nội - Thái Nguyên/ vành đai 3. Đoạn đầu tư mở rộng trùng cao tốc Hà Nội - Thái Nguyên/ vành đai 3 dài 6,55 km kết nối từ đoạn 1 đến nút giao đường dẫn cầu Tứ Liên. Tuyến đường thuộc địa phận các xã Thuận An, Phù Đổng, Thư Lâm, Đông Anh (Hà Nội) và các phường Từ Sơn, Phù Khê (Bắc Ninh).
