Dự án thành phần đầu tư xây dựng đoạn Nghi Sơn - Diễn Châu thuộc dự án xây dựng một số đoạn đường bộ cao tốc trên tuyến Bắc - Nam phía Đông, giai đoạn 2017 -2020 có tổng chiều dài toàn tuyến là 50 km, trong đó Thanh Hóa là 5,88 Km, Nghệ An 44,1 Km, với tổng mức đầu tư 8.380 tỷ đồng.
Đoạn này đi qua các xã: Quỳnh Vinh, Quỳnh Trang (thị xã Hoàng Mai); Quỳnh Tân, Quỳnh Văn, Quỳnh Hoa, Quỳnh Mỹ, Quỳnh Lâm, Quỳnh Giang (huyện Quỳnh Lưu); Diễn Đoài, Diễn Yên, Diễn Tháp, Diễn Liên, Diễn Đồng, Diễn Hạnh, Diễn Quảng, Diễn Cát (huyện Diễn Châu) và Đô Thành (huyện Yên Thành).
Còn Dự án thành phần đầu tư xây dựng đoạn Diễn Châu - Bãi Vọt thuộc dự án xây dựng một số đoạn đường bộ cao tốc trên tuyến Bắc - Nam phía Đông, giai đoạn 2017 -2020 có tổng chiều dài 49,3 Km, trong đó Nghệ An là 44,2 Km, Hà Tĩnh là 5,1 Km, với tổng mức đầu tư 13.338 tỷ đồng.
Đoạn này đi qua các xã: Diễn Cát, Diễn Lợi, Diễn Thọ, Diễn Phú (huyện Diễn Châu); Nghi Đồng, Nghi Phương, Nghi Mỹ, Nghi Vạn (huyện Nghi Lộc); Hưng Trung, Hưng Yên Bắc, Hưng Yên Nam, Hưng Tây, Hưng Đạo, thị trấn Hưng Nguyên, Hưng Tân, Hưng Thông, Hưng Tiến, Hưng Thắng, Hưng Châu, Hưng Khánh và Hưng Phú (huyện Hưng Nguyên).
Giai đoạn hoàn chỉnh, đường cao tốc thuộc 2 dự án trên sẽ có quy mô 6 làn xe. Dự kiến hai dự án thành phần này sẽ triển khai thi công trong quý I/2020 đến quý IV/2022 và bắt đầu khai thác từ quý I/2023.