Theo quy hoạch được duyệt, phân khu đô thị sông Hồng có chiều dài 40 km, trải dài từ cầu Hồng Hà đến cầu Mễ Sở, thuộc địa giới hành chính của 55 phường, xã thuộc 13 quận, huyện.
13 quận, huyện phân khu đô thị sông Hồng đi qua gồm: 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 khoảng gần 11.000 ha, trong đó, sông Hồng chiếm 3.600 ha (33%), đất bãi sông trên 5.400 ha (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...
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.
Dự báo quy mô dân số tối đa tại khu vực này đến năm 2030 vào 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.
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 - 50 m (6 - 8 làn xe).
Các tuyến đường chính khu vực xây dựng trên cơ sở nâng cấp các đoạn tuyến đê hiện có như đê tả Hồng, đê hữu Hồng đoạn Liên Mạc - Thượng Cát, đoạn phía nam cầu Thanh Trì được xác định có quy mô 4 - 6 làn xe (bao gồm cả đường gom chân đê).
Các tuyến đường chính khu vực, đường khu vực xây dựng mới có quy mô bề rộng mặt cắt ngang 17 - 30 m, 2 - 4 làn xe. Một số đoạn tuyến đi qua khu vực dân cư hiện có và đoạn đi giáp mép sông có thể nghiên cứu thu hẹp cục bộ hè (nhưng vẫn đảm bảo đủ số làn xe trên tuyến) để hạn chế giải phóng mặt bằng.
Tại các khu vực xây dựng mới, các tuyến đường phân khu vực có mặt cắt ngang quy mô 2 làn xe. Một số đoạn tuyến qua khu vực dân cư làng xóm hiện có, có thể nghiên cứu giảm cục bộ vỉa hè để giảm bớt khối lượng giải phóng mặt bằng.
Các tuyến phố, ngõ xóm đi qua khu vực dân cư hiện có, khi xây dựng cải tạo mở rộng sẽ tận dụng tối đa đường hiện có, xem xét quy mô hè tối thiểu nhưng vẫn đảm bảo mật độ mạng lưới đường chung, đảm bảo phòng cháy chữa cháy theo quy định hiện hành.
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).
Ngoài ra, xây dựng bổ sung giai đoạn 2 của cầu Vĩnh Tuy và nghiên cứu bổ sung, mở rộng cầu Thăng Long và cầu Bắc Cầu qua sông Đuống trên tuyến đường trục chính đô thị dọc sông Hồng. Tại các cầu cho phép bố trí kết hợp hệ thống hạ tầng đường dây, đường ống hạ tầng kỹ thuật qua sông theo quy hoạch.
Hà Nội: Nghiên cứu cấp phép xây dựng nhà ở riêng lẻ khu vực bãi sông 
Đầu tư bất động sản “ăn theo” Quy hoạch phân khu đô thị sông Hồng: Cẩn thận mất tiền oan