โครงการรถไฟความเร็วสูงเชื่อม 3 สนามบิน ใช้โครงสร้างและแนวเส้นทางของโครงการระบบรถไฟฟ้าขนส่งมวลชนแอร์พอร์ต เรล ลิงก์ เดิม ที่เปิดให้บริการอยู่ในปัจจุบัน โดยจะก่อสร้างทางรถไฟขนาด 1.435 เมตร ส่วนต่อขยาย 2 ช่วง จากสถานีพญาไท ไปยังสนามบินดอนเมือง และจากสถานีลาดกระบังไปยังสนามบินอู่ตะเภา พร้อมเชื่อมเข้าออกสนามบิน โดยใช้เขตทางเดิมของการรถไฟฯ เป็นส่วนใหญ่ มีผู้เดินรถรายเดียวกัน
โครงการ รถไฟความเร็วสูงเชื่อม 3 สนามบิน มีระยะทางประมาณ 220 กิโลเมตร โครงสร้างทางวิ่งมี 3 ประเภท ได้แก่
แนวเส้นทาง รถไฟความเร็วสูงเชื่อม 3 สนามบิน ผ่านพื้นที่ 5 จังหวัด ได้แก่
สถานีรถไฟความเร็วสูงเชื่อม 3 สนามบิน มีจำนวน 9 สถานี ได้แก่
รูปแบบการเดินรถมี 2 ประเภท คือ
สถานะโครงการปัจจุบัน ได้ลงนามสัญญาร่วมลงทุนกับภาคเอกชนแล้ว เมื่อวันที่ 24 ตุลาคม 2562 สำหรับรถไฟความเร็วสูงเชื่อม 3 สนามบิน คาดว่าจะเปิดให้บริการในปี 2572