Theo phê duyệt, tuyến đường Vành đai 3,5 đoạn qua địa bàn huyện Mê Linh và huyện Đông Anh có chiều dài khoảng 9,1 km. Điểm đầu tuyến (Điểm 1): tại nút giao phía Bắc cầu Thượng Cát với tuyến đường Quốc lộ 5 kéo dài (đường Hoàng Sa kéo dài); Điểm cuối tuyến (Điểm 8): tại nút giao với đường Vành đai 3 phía Bắc sông Hồng.

Tuyến đường có quy mô mặt cắt ngang điển hình rộng 60m, bao gồm hai lòng đường xe chính rộng 2x17m (dự kiến có bố trí làn dành riêng cho xe buýt), dải phân cách giữa rộng 4m, hai lòng đường xe hỗ hợp rộng 2x7m, hai giải phân cách hai bên rộng 2x2m, hè hai bên rộng 2x7m.

Trên tuyến đường, riêng đoạn qua khu vực dự án khu nhà ở cao cấp Ba Đình mở rộng cục bộ thành 62-63m. Theo lý giải của UBND TP mục đích để thống nhất quá trình quản lý, cung cấp chỉ giới đường đỏ và thuận lợi thiết kế nút giao khác mức theo quy hoạch.

Dọc tuyến đường có 05 nút giao thông khác mức chính gồm: nút giao với đường quốc lộ 5 kéo dài; nút giao với đường quy hoạch mặt cắt ngang điển hình 48m đi qua dự án khu nhà ở cao cấp Ba Đình; nút giao với đường quy hoạch mặt cắt ngang 48m đi qua Dự án khu đô thị mới sông Hồng Thủ đô; nút giao trục Trung tâm khu đô thị Mê Linh và nút giao với đường Vành đai 3 phía Bắc sông Hồng.

Các nút giao của đường Vành đai 3,5 với các tuyến đường liên khu vực và một số tuyến đường chính khu vực sẽ được xây dựng nút giao khác mức trực thông theo hướng đường ngang và được thực hiện theo dự án riêng.

Ngoài ra, dọc tuyến đường Vành đai 3,5 này theo quy hoạch cũng dự kiến xây dựng tuyến đường sắt đô thị số 7 đi nổi tại dải phân cách giữa đường.Tim đường sẽ được xác định thông qua tọa độ các điểm khống chế, điểm chuyển hướng, các thông số kỹ thuật ghi trực tiếp tại bản vẽ. Chỉ giới đường đỏ được xác định trên cơ sở tim đường, mặt cắt ngang đường, các thông số kỹ thuật,…

UBND TP Hà Nội giao các cơ quan chức năng tổ chức công bố công khai hồ sơ Chỉ giới đường đỏ được phê duyệt theo quy định.