תחנת הרכבת בנתב"ג מהווה נקודת קישור למסילות מת"א, מודיעין/ירושלים, לוד/באר-שבע. אזור נתב"ג מהווה נקודת מוקד מצד אחד, אך מצד שני מהווה צוואר בקבוק ברשת המסילות. פתרון לבעיה ניתן על-ידי הרחבת התחנה והמערך המסילתי המתוכננת בנתב"ג, תוך הגדלת קיבולת הרכבות ויצירת הגמישות התפעולית הנדרשת ברשת המסילות והנגישות לנוסעים מכל הארץ. כתוצאה מכך, צפויה להתאפשר הפעלת קווי שרות ישירים נוספים לנתב"ג, הגדלת תדירות הנסיעות אל תל-אביב, צפון ודרום הארץ וכן חיבור עתידי ישיר בין נתב"ג ואילת.

הרחבת המערך בנתב"ג מתוכננת על מנת להתאימו לתחזיות תנועת נוסעים, כפי שזו צפויה לגדול עד שנת 2030. במסגרת הפרויקט, מתוכננת הכפלה של מערך המסילות הקיים, הכוללת גם הכפלה של רציפי הנוסעים. תצורת מערך התחנה נגזרת מתוך צרכים תפעוליים של תחנת הרכבת, ולאור תחזית הנוסעים לשנים הבאות.

במסגרת ההרחבה נדרש להגדיל את שטח אולם הכניסה, על מנת שיוכל לקלוט את קיבולת הנוסעים החזויה, ולאפשר שרות מהיר ונוח לנוסע ולמטען. הגדלת המבנה הקיים צפויה להכפיל את שטח הרצפה שלו – הארכת המבנה כלפי מזרח מאפשרת יצירת חלל בנפח גדול מספיק עבור הפונקציות הרבות הנדרשות בחלל, ומיקום פירי תנועה אנכיים רבים הקושרים את האולם לרציף ההמתנה. כמו כן, מתוכנן לשלש את גובהו של המבנה, כך שיוכל להכיל את פירי המעליות המהירות המתוכננות, המגיעות ישירות למפלס אולם היוצאים.

עיצוב המבנה כשער לציבור לכל חלקי מדינת ישראל, משתלב במערכת השערים הקיימת, שהיא הקו המנחה לעיצוב כל המבנים בשדה התעופה. מראה המבנה הינו מראה מודרני, מתקדם וייצוגי, כשער הכניסה היבשתי להמוני הנוסעים למדינת ישראל, במערכת התחבורה הציבורית היחידה הפעילה בשדה באופן קבוע ובתדירות גבוהה. קירות האולם השקופים מאפשרים מקסימום אור טבעי בחלל אולמות התחנה, בעוד שכיווני הפנייתם מאפשרים מינימום חדירה של שמש ישירה.

מאחר שחזית התחנה במפלס הקרקע תחומה ע"י דופן קולונדת הכניסה לטרמינל, נוצר מצב שבו הנוסע נכנס מחלל חיצוני לא גבוה לחלל פנימי גבוה בצורה פתאומית, וכתוצאה מכך מופתע ומתרשם מהחלל הגובה אליו נקלע. אפקט זה מודגש בחלל ע"י השימוש בתאורה טבעית עקיפה מלמעלה.