Theo cuộc khảo sát mới đây của Cơ quan Hợp tác Quốc tế Nhật Bản (JICA), đường sắt Bắc - Nam dài hơn 1.700 km là tuyến đơn, nền đường, kết cấu ray yếu, đầu máy toa xe cũ. Dọc tuyến có 700 cầu cần cải tạo, hơn 1.000 đường ngang và 2 nút cổ chai.
Năm 2012, Dự án nâng cấp, cải tạo tuyến đường sắt Bắc – Nam đã được Thủ tướng Chính phủ phê duyệt danh mục sử dụng vốn vay ưu đãi Trung Quốc. Tuy nhiên, do phía Trung Quốc không thể cung cấp tín dụng, Thủ tướng Chính phủ đã đồng ý thay thế bằng nhà tài trợ khác.
Trong khuôn khổ hợp tác tài chính Việt Nam - Hàn Quốc, qua một số lần trao đổi, làm việc giữa Bộ GTVT cùng các đoàn công tác tìm hiểu, chuẩn bị dự án của KEXIM, Dự án đã nhận được quan tâm tài trợ từ phía Hàn Quốc. Dự án có tác dụng làm giảm chi phí, thời gian chạy tàu, nâng cao an toàn đường sắt, tiết kiệm chi phí duy tu, bảo dưỡng, phù hợp với chiến lược, quy hoạch, kế hoạch và quy định hiện hành.
Trước đó, Bộ GTVT cũng đã đề xuất vay 78 triệu USD từ ODA của Hàn Quốc để cải tạo, xây hầm Khe Nét.
Ngoài ra, Thủ tướng Chính phủ đã giao Bộ Giao thông vận tải xây dựng báo cáo đề xuất chủ trương dự án "Cải tạo khu gian Hòa Duyệt - Thanh Luyện, tuyến đường sắt Hà Nội - Thành phố Hồ Chí Minh" và dự án "Nâng cao an toàn cầu đường sắt trên tuyến đường sắt Hà Nội - Thành phố Hồ Chí Minh, giai đoạn 2", trình duyệt theo quy định.