Dự án có tổng vốn đầu tư 3.400 tỷ đồng, theo hình thức đối tác công tư, hợp đồng BOT. Trong đó, ngân sách Trung ương hỗ trợ 1.400 tỷ đồng, ngân sách tỉnh Thanh Hóa 980 tỷ đồng và vốn từ nhà đầu tư là 1.020 tỷ đồng. Thời gian đầu tư xây dựng từ năm 2020 đến 2040.
Dự án đầu tư xây dựng mới 2 tuyến đường với tổng chiều dài 29,5km. Trong đó, tuyến Hoằng Hóa - Sầm Sơn dài 12,3km có điểm đầu tại nút giao với đường tỉnh 510 thuộc địa phận xã Hoằng Ngọc, huyện Hoằng Hóa và điểm cuối nối vào tuyến đường giao thông giữa thị xã Sầm Sơn với khu kinh tế Nghi Sơn;
Đoạn tuyến Quảng Xương - Tĩnh Gia dài 17,2km với điểm đầu nối tiếp từ điểm cuối của dự án đường giao thông nối thị xã Sầm Sơn với khu kinh tế Nghi Sơn thuộc địa phận xã Quảng Lợi, huyện Quảng Xương; điểm cuối nối tiếp vào dự án phát triển tổng hợp các đô thị động lực - tiểu dự án đô thị Tĩnh Gia thuộc xã Ninh Hải, huyện Tĩnh Gia.
Dự án được thực hiện nhằm hoàn thành tuyến đường bộ ven biển theo quy hoạch, hoàn thiện kết cấu hạ tầng giao thông trong khu vực, hình thành trục đường giao thông chính ven biển để tạo điều kiện thuận lợi trong xử lý các tình huống ứng phó với biến đổi khí hậu.