Cụ thể, tuyến thứ nhất có lộ trình Đông Triều - Uông Bí - Quảng Yên - Hạ Long, có kết nối với Hải Dương và Hải Phòng. Trên địa bàn Quảng Ninh, tuyến này có điểm đầu trên tại thị xã Đông Triều, điểm cuối là TP Hạ Long.

Tuyến thứ hai có lộ trình Hạ Long - Cẩm Phả - Vân Đồn. Tuyến này bắt đầu ở TP Hạ Long, lộ trình chủ yếu đi ven biển, đoạn cuối có đi qua cảng hàng không Vân Đồn (dọc cao tốc Vân Đồn - Móng Cái)

Tuyến thứ ba có lộ trình Hải Hà - Móng Cái, điểm đầu ở khu công nghiệp Hải Hà, điểm cuối là phường Hải Hòa, TP Móng Cái.

Một đoạn đường sắt đô thị được định hướng xây dựng đi qua khu vực dự án của Vinhomes (phường Hồng Gai), sau đó qua biển khu vực đầu vịnh Cửa Lục (song song với cầu Bãi Cháy về hướng biển) rồi bắt vào khu vực Cảng tàu khách quốc tế Hạ Long thuộc phường Bãi Cháy.

Phần lớn các đoạn đường sắt đô thị này đều nằm trong nhóm dự án được ưu tiên đầu tư (tuyến từ Đông Triều - Uông Bí - Quảng Yên kết nối với Hải Phòng, tuyến kết nối Hạ Long - Cẩm Phả - Vân Đồn, tuyến kết nối Hải Hà - Móng Cái). Lộ trình đầu tư xây dựng các tuyến đường sắt là giai đoạn sau năm 2030.

Bên cạnh đó, Quảng Ninhcòn có một tuyến đường sắt cấp quốc gia là tuyến Kép - Hạ Long đi qua dài 64,08 km, kết nối từ ga Kép (Bắc Giang) đến Đông Triều, Uông Bí và Hạ Long. Dự án xây dựng tuyến Yên Viên - Phả Lại - Hạ Long - Cái Lân, khổ lồng 1.435 mm với 9 ga trong đó có 1 ga hàng hóa và 8 ga hành khách từ cấp II đến cấp IV. Hiện nay công tác thi công tuyến đang tạm dừng, mới hoàn thành xây dựng đoạn tuyến từ ga Hạ Long tới cảng Cái Lân.

Ngoài ra, Quảng Ninh còn một số tuyến chuyên dùng của ngành than dài khoảng 47,8 km có khổ đường 1.000 mm.