Phương án tuyến:

Từ sau ga C8 trên đường Phan Đình Phùng đến phố Hàng Đường, tuyến đi theo hai ống hầm song song đồng mức và chuyển dần sang bố trí dạng xếp chồng.

Từ nút giao phố Hàng Đường với phố Hàng Chiếu, tuyến ống hầm chuyển sang xếp chồng toàn phần đi theo các tuyến phố Hàng Đường, Hàng Ngang đến đầu phố Hàng Đào, tuyến chuyển hướng sang phía Đông đi dưới khu dân cư phường Hoàn Kiếm, khu vực Đền Bà Kiệu và đi vào phố Đinh Tiên Hoàng. Sau ga C9, tuyến ống hầm đôi xếp chồng tiếp tục đi theo đường Đinh Tiên Hoàng đến khu vực trước tòa nhà Bưu điện Hà Nội chuyển dần sang bố trí song song đồng mức và đi theo phố Hàng Bài đến ga C10. Sau ga C10 bố trí đoạn hầm đảo tàu đến điểm cuối tuyến tại ngã tư giao giữa các tuyến phố Hàng Bài – Nguyễn Du và Lê Văn Hưu.

Trong đó, Nhà ga C9 xây dựng ngầm dưới đường Đinh Tiên Hoàng đoạn qua khu vực Quảng trường – Công viên Đông Hồ Hoàn Kiếm và trụ sở HĐND, UBND thành phố Hà Nội. Quy mô: Ga ngầm 4 tầng, kích thước điển hình khoảng 171,5m × 19m. Có khối công trình phụ trợ, lối lên xuống số 1 ở phía Bắc Quảng trường – Công viên Đông Hồ Hoàn Kiếm; lối lên xuống số 2 ở phía Nam Quảng trường, dọc đường Trần Nguyên Hãn. Tổng diện tích đất nghiên cứu xây dựng ga C9 khoảng 7.703 m².

Nhà ga C10: được điều chỉnh để kết nối dạng chữ thập với ga S13 của tuyến số 3 (Hà Nội – Hoàng Mai). Vị trí: Xây dựng ngầm dưới phố Hàng Bài tại nút giao với Trần Hưng Đạo. Quy mô: Ga ngầm 4 tầng, kích thước điển hình khoảng 150m × 21m. Có tháp thông gió số 1, công trình phụ trợ, thang cho người khuyết tật, lối ra vào số 2 trong khu đất Công an TP Hà Nội; tháp thông gió số 2 ở phía Tây Nam nút giao Hàng Bài – Trần Hưng Đạo; lối lên xuống số 1 ở hè phía Tây phố Hàng Bài; lối lên xuống số 3 ở hè phía Đông phố Hàng Bài (trước khu đất Công an phường Hàng Bài cũ).

Tổng diện tích đất nghiên cứu xây dựng ga C10 khoảng 5.482 m². Ga C10 bố trí dự phòng kết cấu để mở thông tầng trung chuyển với ga S13; tầng ke ga tuyến 3 sẽ nối tiếp với phần chờ của ga C10 để đảm bảo liên thông.

Các tuyến đường bộ liên quan: gồm các tuyến phố Phan Đình Phùng, Hàng Giấy, Đồng Xuân, Hàng Đường, Hàng Ngang, Hàng Đào, Đinh Tiên Hoàng, Hàng Bài… có chỉ giới đường đỏ ổn định, giữ nguyên theo quy mô đường hiện có.