Theo Quy hoạch mạng lưới đường bộ thời kỳ 2021 – 2030, tầm nhìn đến năm 2050 được Thủ tướng Chính phủ phê duyệt xác định, đường Vành đai 5 thuộc hệ thống đường vành đai đô thị Hà Nội.
Theo đó, đường Vành đai 5 có tổng chiều dài toàn tuyến khoảng 331,5 km đi qua 8 tỉnh, thành gồm : TP Hà Nội, Hòa Bình, Hà Nam, Thái Bình, Hải Dương, Bắc Giang, Thái Nguyên, Vĩnh Phúc. Tuyến đường sẽ do Bộ Giao thông Vận tải và các địa phương chủ trì xây dựng bằng ngân sách nhà nước và các nguồn vốn khác.
Cụ thể, đoạn qua tỉnh Vĩnh Phúc có chiều dài 51,5 km, đoạn qua tỉnh Thái Nguyên có chiều dài 28,9 km, đoạn qua tỉnh Bắc Giang có chiều dài 51,3 km, đoạn qua tỉnh Hải Dương dài 52,7 km, đoạn qua tỉnh Thái Bình dài 28,5 km, đoạn qua tỉnh Hà Nam dài 35,3 km, đoạn qua tỉnh Hòa Bình dài khoảng 35,4 km và đoạn qua thành phố Hà Nội dài 48 km.
Trong đó, đoàn đường Vành đai 5 đi qua Hà Nội bắt đầu tư vị trí cầu Vĩnh Thịnh, tuyến nhập vào đi trùng đường Hồ Chí Minh dài khoảng 21,5 km, giao với cao tốc Hòa Lạc – Hòa Bình tại xã Yên Bình, huyện Thạch Thất, tuyến đi về phía Nam sang địa phận tỉnh Hòa Bình, đến khu vực Chợ Bến rẽ theo hướng Đông vượt sông Đáy sang địa phận tỉnh Hà Nam.
Đường Vành đai 5 được quy hoạch thiết kế theo tiêu chuẩn đường cao tốc TCVN5729-2012 có đường gom, đường song hành, quy mô 4, 6 làn xe, bề rộng nền đường tối thiểu Bn=25,5 – 33,0 m cho các đoạn Sơn Tây – Phủ Lý (từ đường Hồ Chí Minh đến cao tốc Cầu Giẽ – Ninh Bình) và Phủ Lý – Bắc Giang (từ cao tốc Cầu Giẽ – Ninh Bình đến cao tốc Hà Nội – Lạng Sơn) thuộc địa phận thành phố Hà Nội, các tỉnh Hòa Bình, Hà Nam, Thái Bình, Hải Dương và Bắc Giang.
Tuyến đường Vành đai 5 sau khi hoàn thành sẽ tạo ra một vòng tròn lưu thông khép kín giữa 8 tỉnh phía Bắc. Điều này tạo điều kiện thuận lợi để liên kết những khu đô thị xung quanh hướng tâm về Thủ đô, là động lực thúc đẩy phát triển kinh tế ở những vùng sâu vùng xa về trung tâm thành phố. Đồng thời, tuyến đường giúp cho quá trình di chuyển của người dân sẽ nhanh chóng và thuận tiện hơn.
Theo định hướng phát triển của Thủ tướng Chính phủ, Vành đai 5 trong tương lai sẽ là tuyến đường trọng điểm của phía Bắc, nâng tầm cảnh quan của thành phố hay những đô thị mà tuyến đường đi qua. Cùng với đó, tuyến đường sẽ là bàn đạp cho sự phát triển toàn diện trên mọi lĩnh vực của 8 tỉnh thành tuyến đường đi qua nói riêng và khu vực miền Bắc nói chung.