Theo quy hoạch chi tiết, đường Vành đai 4 sẽ đi qua 14 quận huyện, thành phố của 3 tỉnh, thành phố là Hà Nội, Hưng Yên và Bắc Ninh. Trên đường vành đai 4 sẽ có 12 nút liên thông, có các cầu vượt trực thông, hầm chui và hệ thống quản lý giao thông thông minh.
Đường được xây dựng theo chuẩn loại A với vận tốc thiết kế 100 km/h, với 6 làn xe cao tốc và đường song hành hai bên.
Tiến độ xây dựng dự kiến sẽ hoàn thành từng phần vào năm 2017, 2018 và hoàn tất toàn bộ trước năm 2020.
Vốn đầu tư được huy động từ ngân sách nhà nước, trái phiếu chính phủ, vốn ODA, vốn khai thác quỹ đất của các địa phương có tuyến đường đi qua và nguồn vốn huy động từ tư nhân.