Tuyến đường giai đoạn 1 dài khoảng 93 km đi qua các huyện Văn Lãng, Tràng Định, tỉnh Lạng Sơn; huyện Thạch An và Quảng Hòa, tỉnh Cao Bằng.
Trong giai đoạn 1, tuyến cao tốc được thiết kế theo tiêu chuẩn TCVN 5729-2012, vận tốc thiết kế 80 km/h, với bề rộng mặt cắt ngang nền đường 17m đối với các đoạn thông thường và đối với các đoạn khó khăn bề rộng mặt cắt ngang nền đường 13,5m. Mặt cắt ngang giai đoạn 1 thiết kế bố trí lệch về phía bên phải mặt cắt ngang giai đoạn hoàn chỉnh; đảm bảo tối ưu, hiệu quả, kinh tế - kỹ thuật, thuận lợi khi thực hiện giai đoạn 2 (chiều rộng nền đường 17m).
Trên tuyến bố trí 7 nút giao và 1 điểm ra vào cao tốc; 4 trạm dừng nghỉ; 7 trạm thu phí; hệ thống giao thông thông minh (ITS) đồng bộ.
Tổng mức đầu tư của Dự án (giai đoạn 1) là 14.331,618 tỷ đồng, trong đó vốn do nhà đầu tư huy động (gồm vốn chủ sở hữu, vốn vay) là 7.751,618 tỷ đồng; vốn Nhà nước tham gia trong Dự án 6.580 tỷ đồng, gồm ngân sách Trung ương 2.500 tỷ đồng, gân sách địa phương 4.080 tỷ đồng.
Để hoàn vốn, nhà đầu tư được thu phí với mức giá vé 5 nhóm phương tiện từ 2.100 đến 8.100 đồng/km, định kỳ 3 năm điều chỉnh tăng 15% một lần, thời gian thu phí, hoàn vốn dự kiến là 25 năm 3 tháng.
UBND tỉnh Cao Bằng dự kiến tiến hành chuẩn bị đầu tư, thực hiện Dự án từ năm 2020, hoàn thành năm 2025 và đưa và khai thác, vận hành từ năm 2026, trong đó, thời gian tổ chức lựa chọn nhà đầu tư là từ quý III/2023.
Sau khi hoàn thành, công trình sẽ đáp ứng nhu cầu vận tải kết nối trung tâm kinh tế, chính trị với các tỉnh miền núi phía Đông Bắc, các khu kinh tế, khu du lịch quốc gia, khu công nghiệp, phục vụ cho mục tiêu thúc đẩy phát triển kinh tế - xã hội và đảm bảo quốc phòng - an ninh và giữ vững chủ quyền biên giới Quốc gia.
Toàn tuyến cao tốc Đồng Đăng - Trà Lĩnh dài 115 km, tổng mức đầu tư dự kiến hơn 20.900 tỷ đồng, trong đó đoạn đi qua tỉnh Lạng Sơn dài 52 km, đoạn qua tỉnh Cao Bằng dài 63 km.