Với quy mô gần 21.000 ha, trải dài từ Nam cầu Hùng Vương đến cảng Vũng Rô, Khu kinh tế Nam Phú Yên được quy hoạch phát triển công nghiệp lọc, hóa dầu và các ngành công nghiệp sau dầu; công nghiệp sản xuất hàng tiêu dùng, chế biến và xuất khẩu.
Gắn với mở rộng cảng Vũng Rô, tại đây sẽ xây dựng cảng nước sâu Bãi Gốc, nâng cấp cảng hàng không Tuy Hòa để hình thành trung tâm giao thương quốc tế, trung tâm công nghiệp của vùng Nam Trung Bộ và Tây Nguyên.Hiện nay, trong Khu kinh tế Nam Phú Yên đã có nhiều công trình đi vào hoạt động, như cảng Vũng Rô; khu công nghiệp Hoà Hiệp giai đoạn I; cầu Đà Nông và tuyến đường Phước Tân - Bãi Ngà đến cảng Vũng Rô; khu tái định cư Phú Lạc; kè chống xói lở bờ Nam sông Đà Rằng; hạ tầng khu đô thị mới Nam TP Tuy Hoà; khu trung tâm hành chính mới và khu dân cư xã Hoà Tâm.Theo Ban quản lý Khu kinh tế Phú Yên, thời gian tới, sẽ ưu tiên đầu tư xây dựng các khu tái định cư Phú Lạc và Hòa Tâm; khu đô thị trung tâm Hòa Vinh; khu đô thị dịch vụ công nghiệp Hòa Hiệp; khu hóa dầu Hòa Tâm, lọc dầu Vũng Rô; khu phi thuế quan và các khu du lịch sinh thái…