Theo đó, toàn tuyến cao tốc dài 98,3km này sẽ được nâng cấp từ hiện trạng 2 làn xe (nền đường rộng 12m) lên 4 làn xe hoàn chỉnh (nền đường rộng 22m, mặt đường rộng 20,5m). Các đoạn đã được đầu tư nền đường rộng 23,25m sẽ được cơ cấu mặt cắt ngang theo hướng mở rộng dải dừng xe khẩn cấp.
Dự án cũng sẽ đầu tư hoàn chỉnh 2 nút giao với tỉnh lộ 16 và 12B theo hình thức khác mức liên thông để bảo đảm khai thác đồng bộ, an toàn. Đồng thời, hệ thống giao thông thông minh (ITS), trạm thu phí, trạm cân xe và trung tâm quản lý điều hành đoạn Cam Lộ - Túy Loan cũng được đầu tư.
Việc mở rộng cao tốc Cam Lộ - La Sơn được Bộ GTVT đánh giá là cần thiết khi Quốc hội, Chính phủ đã đồng ý triển khai các đoạn cao tốc La Sơn - Hòa Liên và Vạn Ninh - Cam Lộ với quy mô 4 làn xe, dự kiến hoàn thành năm 2025.
Tổng mức đầu tư dự kiến khoảng 7.000 tỷ đồng từ ngân sách nhà nước, trong đó chi phí bồi thường giải phóng mặt bằng chỉ khoảng 92 tỷ đồng do cao tốc này đã được giải tỏa đất đai khi xây dựng ban đầu.
Lộ trình dự kiến là phê duyệt chủ trương đầu tư vào tháng 6/2024, phê duyệt dự án vào tháng 9/2024, phê duyệt thiết kế kỹ thuật vào tháng 12/2024. Dự án sẽ khởi công vào tháng 1/2025 và cơ bản hoàn thành vào cuối năm 2025.
Cao tốc Cam Lộ - La Sơn đưa vào khai thác từ 31/12/2022 với quy mô 2 làn xe đã ghi nhận nhiều vụ tai nạn giao thông nghiêm trọng. Từ ngày 4/4/2024, các loại xe lớn đã bị cấm lưu thông trên tuyến này để đảm bảo an toàn cho đến khi được nâng cấp.