Cụ thể, tuyến cao tốc Tp.HCM - Phnom Penh đoạn phía Việt Nam có tên là cao tốc Tp.HCM - Mộc Bài sẽ bắt đầu tại đường vành đai III (lý trình Km56+200) cách cầu Rạch Tra 2km về phía Bắc và kết thúc tại nút giao với Quốc lộ 22 (lý trình km52+850) thuộc khu vực cửa khẩu Mộc Bài (Bến Cầu, Tây Ninh).
Tuyến cao tốc Tp.HCM - Mộc Bài sẽ đi gần song song với Quốc lộ 22 và cách Quốc lộ 22 về phía Bắc khoảng 2km, có tổng chiều dài 55km. Quy mô tuyến cao tốc gồm 6 làn xe, vận tốc thiết kế 120km, với tổng mức đầu tư 15.885 tỷ đồng. Tuyến cao tốc sẽ được xây dựng với quy mô 4 làn xe hạn chế, có tổng mức đầu tư 10.346 tỷ đồng trong giai đoạn 1.
Tuyến cao tốc Tp.HCM - Phnom Penh trên địa bàn Việt Nam sẽ kết thúc tại cửa khẩu
Mộc Bài - Tây Ninh.
Hiện tại, tuyến từ Tp.HCM đến cửa khẩu Mộc Bài là tuyến Quốc lộ 22 có chiều dài 58km đạt tiêu chuẩn cấp I, gồm 4 làn xe cơ giới và 2 làn xe hỗn hợp. Lưu lượng giao thông đang tương đối cao, nhất là vào giờ cao điểm thường xuyên bị ùn tắc.
Một khi dự án nói trên được hoàn thành vào năm 2020, đường cao tốc Tp.HCM - Mộc Bài sẽ đảm nhận vai trò là một trong những hành lang phát triển kinh tế, là trục đô thị hóa quan trọng của vùng và tuyến giao thông cao tốc xuyên Á kết nối các trung tâm kinh tế, các đô thị của vùng kinh tế trọng điểm phía Nam, các cửa khẩu với đầu mối cảng biển, cảng hàng không quốc tế của vùng và khu vực kinh tế ASEAN.
Vào năm 2014, Bộ GTVT Việt Nam và Đoàn Bộ Giao thông Công chính Campuchia đã đồng ý về nguyên tắc việc ký kết Biên bản ghi nhớ giữa hai bộ để thống nhất các nội dung về Kế hoạch triển khai đầu tư xây dựng đường cao tốc Hồ Chí Minh - Phnôm Pênh.
