Lộ trình Đường Vành đai 4 có tổng chiều dài là 197,6 km, gồm 5 đoạn:

• Đoạn 1: Phú Mỹ – Trảng Bom dài 45,5km, kinh phí 21.000 tỷ đồng.

Bắt đầu tại điểm giao với đường cao tốc Biên Hòa – Vũng Tàu tại Km 40 + 000 (khu vực Cảng Phú Mỹ), hướng về sân bay quốc tế Long Thành và kết thúc tại Trảng Bom (Đồng Nai). Đoạn đường này giao với cao tốc Thành phố Hồ Chí Minh – Long Thành – Dầu Giây (tại Km39 + 150).

• Đoạn 2: Trảng Bom – QL13 dài 51,9km, kinh phí 24.000 tỷ đồng.

Bắt đầu tại QL1A (thuộc thị trấn Trảng Bom) vượt sông Đồng Nai tại cầu Thủ Biên, kết thúc tại quốc lộ 13 (Bến Cát – Bình Dương).

• Đoạn 3: QL13 – QL22

Bắt đầu tại nút giao QL13 (Bến Cát, Bình Dương), vượt sông Sài Gòn tại cầu Phú Thuận, và kết thúc tại quốc lộ 22 (Km 23 + 500) tại Củ Chi.

• Đoạn 4: QL22 – Bến Lức dài 41,6km, kinh phí 23.000 tỷ đồng.

Bắt đầu tại quốc lộ 22 (Km 23 + 500) đi theo ĐT.823 đến thị trấn Hậu Nghĩa, rẽ trái vào đường QLN2 đến cầu Đức Hoà, tiếp tục rẽ trái vào ĐT.830, đến điểm giao cắt với đường cao tốc Thành phố Hồ Chí Minh – Trung Lương.

• Đoạn 5: Bến Lức – Hiệp Phước dài 35,8km, kinh phí 20.000 tỷ đồng. Bắt đầu tại nút giao Bến Lức (giao giữa đường cao tốc Thành phố Hồ Chí Minh – Trung Lương với đường tỉnh 830) thuộc địa phận xã An Thạnh, huyện Bến Lức, tỉnh Long An; kết thúc tại nút giao với đường trục Bắc - Nam nằm trong khu quy hoạch cảng – công nghiệp Hiệp Phước, huyện Nhà Bè, Thành phố Hồ Chí Minh.

Tuyến đường được quy hoạch theo tiêu chuẩn đường cao tốc, quy mô 8 làn xe, rộng 74,5 m. Để đảm bảo hiệu quả đầu tư, tính khả thi tài chính, phân kỳ đầu tư giai đoạn 1 có quy mô 2 nhánh song hành 3 làn xe (rộng 9,5m), vận tốc thiết kế 80km/h.Đoạn qua tỉnh Long An (gọi là ĐT830E) sẽ được khởi công trong năm 2021, hoàn thành giai đoạn 1 vào năm 2025.