Theo báo cáo của Ban quản lý dự án 6 gửi Bộ Giao thông Vận tải, với hình thức đầu tư công bằng vốn ngân sách, tổng mức đầu tư dự án cao tốc Nghi Sơn - Diễn Châu (từ Thanh Hóa đến Nghệ An) giai đoạn 1 là 7.286 tỷ đồng, trong đó chi phí xây dựng và thiết bị 4.305 tỷ, chi phí giải phóng mặt bằng 1.778 tỷ; chi phí quản lý dự án, tư vấn 594 tỷ và chi phí dự phòng 653 tỷ đồng.
So với phương án đầu tư theo hình thức PPP trước đây, tổng mức đầu tư giảm khoảng 1.090 tỷ đồng, chủ yếu do giảm chi phí lãi vay trong giai đoạn xây dựng.
Quy mô dự án vẫn được giữ nguyên, tuyến đường dài 50 km, giai đoạn 1 quy mô 4 làn xe, vận tốc thiết kế 80 km/h, điểm đầu tại nút giao với đường Nghi Sơn - Bãi Trành, thuộc huyện Tĩnh Gia, tỉnh Thanh Hóa; điểm cuối tại nút giao với quốc lộ 7, thuộc huyện Diễn Châu, tỉnh Nghệ An. Dự án dự kiến khởi công năm 2021, hoàn thành năm 2023.
Năm 2020, Bộ Giao thông Vận tải tổ chức đấu thầu 5 dự án cao tốc Bắc Nam theo hình thức PPP, trong đó hai dự án là Quốc lộ 45- Nghi Sơn, Nghi Sơn - Diễn Châu không tìm được nhà đầu tư. Đầu tháng 2/2021, Quốc hội quyết định chuyển đổi hai dự án này sang đầu tư công.