Theo đề xuất, cao tốc dài 28,8 km với điểm đầu kết nối với tuyến Thái Nguyên - Chợ Mới, tại xã Thanh Thịnh, huyện Chợ Mới; điểm cuối giao với QL3B, kết nối với dự án đường Bắc Kạn - hồ Ba Bể, TP Bắc Kạn, tỉnh Bắc Kạn.
Theo quy hoạch, điểm cuối tuyến tại km28+400 nhưng do cao tốc Bắc Kạn - Cao Bằng chưa đầu tư, để kết nối với hệ thống giao thông khu vực nên chủ đầu tư dự án xây dựng thêm 400 m nối với tuyến đường Bắc Kạn - hồ Ba Bể.
Bộ GTVT đề xuất đầu tư quy mô 4 làn xe, nền đường rộng 22 m, mặt đường rộng 20,5 m, tốc độ thiết kế 80 km/h, một số đoạn có điều kiện địa hình thuận lợi có tốc độ 100 km/h.
Sơ bộ tổng mức đầu tư dự án là khoảng 5.750 tỷ đồng. Trong đó, chi phí xây dựng hơn 4.100 tỷ đồng; Chi phí tư vấn, quản lý dự án hơn 400 tỷ đồng; Chi phí GPMB 490 tỷ đồng và chi phí dự phòng khoảng 700 tỷ đồng.
Theo Bộ GTVT, tuyến cao tốc Chợ Mới - Bắc Kạn đi qua địa bàn miền núi với nhiều đồng bào dân tộc sinh sống, cần có sự quan tâm đặc biệt của Chính phủ. Hiện nay lưu lượng phương tiện chưa lớn nên phương án đầu tư theo hình thức PPP sẽ không khả thi.
Bộ đề xuất đầu tư bằng ngân sách nhà nước. Hiện dự án đã được bố trí hơn 1.815 tỷ đồng trong kế hoạch đầu tư công trung hạn 2021 - 2025. Đối với phần kinh phí còn thiếu, Bộ GTVT đề xuất dự kiến sử dụng nguồn tăng thu ngân sách Trung ương năm 2022, trong đó bổ sung hơn 3.730 tỷ đồng để đảm bảo đủ tổng mức đầu tư.
Dự kiến tiến độ triển khai: giải phóng mặt bằng, tái định cư trong khoảng năm 2023 - 2024; thi công xây dựng từ năm 2024, hoàn thành năm 2026.
Tuyến đường Chợ Mới - Bắc Kạn hoàn thành sẽ tạo thành trục đường mới kết nối từ Hà Nội đến Bắc Kạn gồm tuyến Hà Nội - Thái Nguyên (4 làn xe hoàn chỉnh, vốn ODA, đã khai thác), tuyến Thái Nguyên - Chợ Mới (2 làn xe, đầu tư BOT, đang khai thác) và tuyến Chợ Mới - Bắc Kạn.