Dự án sân bay Long Thành được xây dựng với công suất thiết kế 100 triệu hành khách và 5 triệu tấn hàng hóa mỗi năm, được chia làm 3 giai đoạn.
Trong đó giai đoạn 1 sẽ hoàn thành xây dựng vào năm 2025, gồm một đường băng cất hạ cánh, một nhà ga hành khách cùng các hạng mục phụ trợ đồng bộ với công suất 25 triệu hành khách và 1,2 triệu tấn hàng hóa mỗi năm.
Hệ thống giao thông kết nối trực tiếp từ sân bay Long Thành đến các tuyến đường ngoại giao liên vùng sẽ là 2 tuyến đường số 1 và 2. Hai tuyến đường này sẽ được đầu tư xây dựng mới. Bên cạnh đó, khu vực còn có 2 tuyến đường tỉnh 25B và 25C vừa đóng vai trò trục chính của đô thị Long Thành - Nhơn Trạch vừa đóng vai trò kết nối giao thông cho sân bay Long Thành.
Đối với các tuyến giao thông đối ngoại, đóng vai trò kết nối sân bay Long Thành với các địa phương khác trong vùng, theo quy hoạch, sẽ có các tuyến đường bộ (bao gồm cả các tuyến đường cao tốc) và 2 tuyến đường sắt.
Cụ thể, đảm bảo kết nối giao thông liên vùng với sân bay Long Thành sẽ là 2 tuyến đường vành đai 3 và 4. Trong đó, vành đai 4 là tuyến đường kết nối chính sân bay với các địa phương trong vùng kinh tế trọng điểm phía Nam gồm: Bà Rịa - Vũng Tàu, Bình Dương, Bình Phước và Tây Ninh.
Riêng với hệ thống đường cao tốc, theo quy hoạch, trên địa bàn tỉnh có 5 tuyến cao tốc đi qua. Trong đó, có 3 tuyến cao tốc đóng vai trò kết nối giao thông cho sân bay Long Thành gồm: TP. HCM - Long Thành - Dầu Giây; Bến Lức - Long Thành và Biên Hòa - Vũng Tàu.
Hiện nay, tuyến cao tốc TP. HCM - Long Thành - Dầu Giây đã đưa vào khai thác với quy mô 4 làn xe. Đường cao tốc Bến Lức - Long Thành đang được triển khai xây dựng và đường cao tốc Biên Hòa - Vũng Tàu đang thực hiện các bước đầu tư.
Ngoài đường bộ, để đảm bảo kết nối giao thông cho sân bay Long Thành, theo quy hoạch cũng có 2 tuyến đường sắt sẽ được đầu tư xây dựng gồm: một tuyến đường sắt tốc độ cao và một tuyến đường sắt Thủ Thiêm - Long Thành kết nối trực tiếp đến nhà ga.
Trên thực tế, 2 tuyến đường kết nối sân bay Long Thành chỉ được triển khai thực hiện khi báo cáo nghiên cứu khả thi dự án đầu tư xây dựng sân bay Long Thành được Chính phủ phê duyệt. Tuy nhiên, hiện nay, Đồng Nai đã chuẩn bị sẵn sàng cho công tác thu hồi đất, giải phóng mặt bằng để phục vụ xây dựng 2 tuyến đường này.
Đối với 2 tuyến đường 25B và 25C, hiện nay tuyến đường 25B đã được Đồng Nai đầu tư mở rộng với quy mô nền đường rộng 9m chạy song song với đường 25B hiện hữu trước đó. Riêng tuyến đường 25C có chiều dài toàn tuyến khoảng 14,5km hiện nay cũng đã được đầu tư xây dựng 11km cuối tuyến. Còn lại hơn 3km đầu tuyến nối với quốc lộ 51 sẽ được đầu tư xây dựng trong thời gian tới với bề rộng lên đến 100m.
Trong 3 tuyến đường cao tốc có vai trò kết nối giao thông cho sân bay Long Thành, hiện nay mới chỉ có đường cao tốc TP. HCM - Long Thành - Dầu Giây đã hoàn thành và đưa vào sử dụng. Nhưng với quy mô 4 làn xe, sau 5 năm đưa vào khai thác, đường cao tốc TP. HCM - Long Thành - Dầu Giây hiện đã trở nên quá tải, nhất là vào các dịp lễ, tết. Chính vì vậy, Đồng Nai đã có kiến nghị đến Chính phủ sớm thực hiện đầu tư mở rộng tuyến đường này lên 8-10 làn xe, đồng thời mở rộng nút giao đường dẫn từ TP. HCM vào đường cao tốc TP.HCM - Long Thành - Dầu Giây.
Đối với tuyến cao tốc Bến Lức - Long Thành hiện đang được triển khai xây dựng, UBND tỉnh Đồng Nai cũng kiến nghị Thủ tướng Chính phủ có giải pháp tháo gỡ khó khăn về nguồn vốn để chủ đầu tư tiếp tục triển khai thi công dự án.
Riêng đối với đường cao tốc Biên Hòa - Vũng Tàu, Đồng Nai cũng đã kiến nghị Chính phủ quan tâm bố trí nguồn vốn, đẩy nhanh tiến độ để kết nối hạ tầng ra vào sân bay Long Thành. Dự kiến tổng mức đầu tư giai đoạn 1 dự án này là gần 15 ngàn tỷ đồng. Trong đó, đoạn qua tỉnh Đồng Nai có tổng mức đầu tư hơn 12 ngàn tỷ đồng.
