Cao tốc Bắc - Nam qua tỉnh Thanh Hóa có chiều dài 98,8km, dự kiến sẽ hoàn thành toàn bộ tuyến đường trong năm 2023 có 7 nút giao kết nối với tuyến đường cao tốc đi qua, trong đó có 3 nút giao kết nối với TP Thanh Hóa :
1. Nút giao Thiệu Giang về TP Thanh Hóa
Được kết nối 2 hướng tuyến gồm:
+Hướng tuyến 1, đi theo đường nối Quốc lộ 1 nối Quốc lộ 45 dài khoảng 1 km; đường nối TP Thanh Hóa với xã Định Công (Yên Định) theo quy hoạch dài khoảng 11km; đường vành đai phía Tây dài khoảng 1 km; đi theo đường Bà Triệu, Trần Phú về Bưu điện tỉnh dài khoảng 3km. Tổng chiều dài tuyến khoảng 16km.
+Hướng tuyến 2 đi theo đường gom của đường bộ cao tốc Bắc - Nam đoạn từ nút giao Thiệu Giang đến giao với đường nối TP Thanh Hóa - Thiệu Hóa theo quy hoạch dài khoảng 8,5km; tiếp tục đi theo đường nối TP Thanh Hóa - Thiệu Hóa đoạn từ cầu vượt đường cao tốc đến giao với đường vành đai phía Tây dài khoảng 6km (thuộc địa phận phường Đông Cương, TP Thanh Hóa); sau đó đi theo đường vành đai phía Tây 1km đến ngã năm Đình Hương và đi theo đường Bà Triệu, Trần Phú (Quốc lộ 1) về Bưu điện tỉnh dài khoảng 3 km. Tổng chiều dài khoảng 18,5km.
2. Nút giao Đông Xuân về TP Thanh Hóa
Được kết nối 4 hướng tuyến gồm:
+Hướng tuyến 1, từ nút giao Đông Xuân đến Quốc lộ 47 dài khoảng 0,5km; đi theo Quốc lộ 47 đến ngã tư giao với đường vành đai phía Tây, dài khoảng 5,7km; Quốc lộ 45 từ đường vành đai phía Tây đến ngã ba Nhồi dài 1km; Đại lộ Lê Lợi từ ngã ba Nhồi đến Bưu điện tỉnh, dài khoảng 3,3km. Tổng chiều dài tuyến 10,5km.
+Hướng tuyến 2 từ nút giao Đông Xuân đến Quốc lộ 47 dài khoảng 0,5km; đi theo Quốc lộ 47 đến ngã tư giao với đường Thăng Bình (Đông Sơn) khoảng 2km; sau đó đi theo đường Thăng Bình (Đông Sơn) 1,3km đến giao với đường trục đô thị huyện Đông Sơn; tuyến tiếp tục đi theo đô thị huyện Đông Sơn khoảng 2,2km đến giao với Đại lộ Đông - Tây; đi theo Đại lộ Đông - Tây từ thị trấn Rừng Thông đến Đại lộ Lê Lợi (đầu cầu Cao) khoảng 3km; sau đó từ cầu Cao đến Bưu điện tỉnh dài khoảng 2km. Tổng chiều dài tuyến 10,9km.
+Hướng tuyến 3 từ nút giao Đông Xuân đến Quốc lộ 45 theo đường Đông Thanh - Đông Minh dài khoảng 2,3km; đi theo Quốc lộ 45 đến ngã ba Đông Tiến giao đường trục đô thị huyện Đông Sơn dài khoảng 2km; đường trục đô thị huyện Đông Sơn đến giao Đại lộ Đông - Tây dài khoảng 3,5km; Đại lộ Đông - Tây từ thị trấn Rừng Thông đến Đại lộ Lê Lợi (đầu cầu Cao) dài khoảng 3km; Đại lộ Lê Lợi từ cầu Cao đến Bưu điện tỉnh dài khoảng 2km. Tổng chiều dài tuyến 12,3km.
+Hướng tuyến 4 từ nút giao Đông Xuân đến Quốc lộ 47 dài khoảng 0,5km; đi theo Quốc lộ 47 khoảng 2km đến ngã tư giao với đường từ Quốc lộ 47 đi cầu Vạn, xã Đông Ninh (Đông Sơn); tiếp tục đi theo đường từ Quốc lộ 47 đi cầu Vạn 1,3km, sau đó theo đường từ Quốc lộ 47 đi Nam Sầm Sơn theo quy hoạch đến giao với đường từ trung tâm TP Thanh Hóa đi đường Thọ Xuân - Nghi Sơn và đường vành đai phía Tây với chiều dài đoạn tuyến 4 km.
3. Nút giao Đồng Thắng về TP Thanh Hóa
Từ nút giao Đồng Thắng đi theo đường từ trung tâm TP Thanh Hóa nối với đường Cảng hàng không đi Khu kinh tế Nghi Sơn đến cầu Đống dài 9,7km, sau đó đi theo Đại lộ Lê Lợi khoảng 3,3km đến Bưu điện tỉnh.
PS: Chắc trên cao tốc Bắc Nam, tỉnh ta là địa phương có nhiều nút giao nhất và TP Thanh Hóa là tỉnh lỵ có nhiều kết nối nhất với cao tốc với 7 hướng tuyến thông qua 3 nút giao.
Về vị trí địa lý thì hai trung tâm còn lại là Vinh và Huế quá xa thủ đô Hà Nội và TP HCM nên có làm cách gì, ưu tiên thế nào thì vùng đô thị TP Thanh Hóa( không chỉ riêng TPTH) cũng lớn ít nhất gấp đôi vùng đô thị Vinh và Huế, thậm chí gấp 3
Chú thích: vùng đô thị TPTH gồm: TPTH, Đông Sơn, Sầm Sơn, Hoằng Hóa, Quảng Xương,Triệu Sơn và Thị trấn Thiệu Hóa( gần 30.000 người khi nhập THiệu Phú). Vùng này dân số khoảng 1,2 triệu người. Dân số quy đổi khoảng 1,4 triệu người