なにわ筋線

共用区間（大阪 - 西本町）

2019年3月の都市計画素案説明会の資料^[18]によれば、梅田貨物線と分岐後、複線シールドトンネルで35パーミルの下り勾配を潜り、国道2号地下で阪神本線・JR東西線と交差後はなにわ筋の地下を単線シールドトンネル2本で進み、中之島駅（仮称）は堂島川と土佐堀川に挟まれた場所に位置することもあり、地下4階と5階に単式ホームを重層に設ける計画としている。そこから34パーミルの上り勾配で進み、西区阿波座・阿波座1丁目交差点付近に建設される西本町駅（仮称）は島式ホーム1面2線となる計画。

JR西日本（西本町 - JR難波）

JR西日本は、大阪駅 - JR難波駅間の運行主体となることが想定されている。

2019年3月の都市計画素案説明会の資料^[18]によれば、西本町駅（仮称）から分岐したJRルートは複線トンネルにより20パーミルの上り勾配を進み、長堀通の南でなにわ筋の地下から外れて民間所有地の地下を進み、JR難波駅へと接続する計画となっている。民間所有地においては都市計画区域を地下部分に立体的に設定した上で、区分地上権を設定して土地所有者に補償を実施する（すなわち用地取得を行わない）計画としている。

関西本線（大和路線）のJR難波駅と同駅 - 今宮駅間 1.3kmを1996年になにわトンネルとして地下化しており、この地下化でJR難波駅のホームの構造は頭端式から通過式に変更され、なにわ筋線との接続・直通を準備した構造となっている。また、2002年に開業した湊町リバープレイスは地下になにわ筋線を通せる構造となっており、同地が工事終点となっている。

南海（西本町 - 新今宮）

南海は、大阪駅 - 新今宮駅間の運行主体となることが想定されている。

2019年3月の都市計画素案説明会の資料^[18]によれば、西本町駅（仮称）の南、長堀通の北側で分岐する南海ルートは、平面的にはJRルートとほぼ同じ位置を単線シールドトンネル2本で35パーミルの下り勾配を進んで、千日前通の賑橋跡より南側^{[注釈 4]}に南海新難波駅（仮称）が設けられる予定とされている。この付近は共同溝よりさらに深い位置にする必要があることから地下6階の位置に単式ホーム2本が設けられる予定で、さらに直上の阪神高速1号環状線に影響を与えないようにするため、上下線のホームが別々に建設される計画となっている。そこからは44パーミルという急勾配で一気に上って、木津卸売市場とZepp Namba（OSAKA）の間で地上に出ると国道25号とは高架で交差し、今宮戎駅の南・大阪市立木津中学校の脇で南海本線と並行して新今宮駅に至る計画となっている。

元々汐見橋駅での接続を想定していた南海は、1990年になにわ筋線の竣工と同時に、南海高野線（汐見橋線）の汐見橋駅 - 木津川駅間 1.5 kmを現経路の地下へ移設し、汐見橋駅・芦原町駅を地下駅にする構想を発表した^[25]。しかし、2009年4月17日に行われた懇談会では、南海は地下鉄御堂筋線の混雑緩和や事業性などの観点から、難波駅での接続構想も示していた^[11]。また、自治体関係者らの実務者レベルの検討会では、南海が「キタとミナミという都市拠点をつなぐ観点でルートを考える必要がある」と述べたことから、南海本線難波駅までを結ぶルートを検討対象に加えることを提案していた。国土交通省近畿運輸局は、いずれの3ルートも技術的に建設可能としたが、難波駅から延伸する場合は地下ホームの新設と分岐のため配線変更が必要で、周辺に地下街などはあるが空間的に可能と判断された^[26]。

2011年3月24日に開催された国土交通省近畿運輸局の検討会では、難波駅と地下で接続した方が採算面で有利であるとの調査結果が発表された。汐見橋駅接続では難波駅接続と比べ、予想される乗降客数が少なく、路線も長くなり建設費が700億円増えることから、難波駅接続が有力となった。難波駅接続にすることにより、最短で開業24年目に黒字化が見込まれるとされた^[27]。

2012年3月21日に開催された国土交通省近畿運輸局の検討会（最終）では、汐見橋駅経由と比べ建設費が700億円安くなり需要も見込め採算性で勝る難波駅を経由するルートで合意した^[28]。その後、詳細なルート検討において、南海ルートについては現在の難波駅とは別の場所を通過し、新今宮駅で合流する経路とされている。

阪急

阪急はリリースの時点ではなにわ筋線の運行に関与する計画となっていないが、北梅田駅から十三駅方面に至る「なにわ筋連絡線」の整備に向けた調査・検討を国と連携しながら進めることが同じリリースで言及されている^[14]。日本経済新聞は十三駅に地下ホームを新設し、狭軌の新線を建設してなにわ筋線に乗り入れる方向であると報じている^[15]。

これについては、元々阪急と梅田北ヤードを結ぶ路線として構想されていたものだが、近畿地方交通審議会答申第8号では西梅田・十三連絡線（西梅田 - 北梅田（仮称） - 十三）として地下鉄四つ橋線と直通する計画に改められ、議論の中心はそちらへと移っていた。2012年には、なにわ筋線に代わって、阪急新大阪連絡線・西梅田・十三連絡線を建設し、阪急・四つ橋線・南海経由で新大阪と関西空港を結ぶルートも検討されていた^[29]。しかし、西梅田駅の北側を阪神本線の地下トンネルがふさいでいるため西梅田・十三連絡線の構想が進展しなかったこともあって、最終的に当初の「なにわ筋連絡線」の計画に戻ったとされる^[30]。

阪急では新大阪連絡線の実現を2025年度までの長期計画に盛り込んでおり、新大阪連絡線となにわ筋連絡線を一体整備する方向でJR西日本・南海・大阪府・大阪市と協議を行うと報道されている^{[31][32][33][34]}。

2022年12月27日付産経新聞による、阪急電鉄の持株会社である阪急阪神ホールディングス次期社長の嶋田泰夫副社長（当時）へのインタビューで十三駅からJR新大阪駅を結ぶ「新大阪連絡線」と、十三駅から大阪駅北側の再開発地区「うめきた2期」の新たな地下駅「大阪駅」を結ぶ「なにわ筋連絡線」の2つの阪急電鉄の新線を、それぞれ令和13年（2031年）に開業させる方針を明らかにした。新線は軌間になにわ筋線と同じ狭軌を阪急としては初めて採用して新大阪駅・十三駅から関西国際空港方面に乗り換えなしで移動を可能とし、なにわ筋線との同時開業を目指すとしている^[35]。

さらに2023年8月16日付産経新聞では、阪急電鉄専務取締役の上村正美が同紙へのインタビューに対し、十三駅並びに新大阪連絡線を含めて全線を地下路線とした上で、阪急の新大阪駅を淀川区宮原3丁目（JR新大阪駅北口付近）の自社所有地に設置する計画や、「南海と共通構造の独自車両を導入し、メンテナンスは南海に依頼する」方針を示している^[36]。

なお、阪急阪神ホールディングスの嶋田泰夫社長は2025年9月の日本経済新聞のインタビューに対し「北陸新幹線の新大阪延伸の詳細が見通せない現状では事業化は難しい。費用対効果を最大化するためにも焦る必要はない」と答え^[37]、2026年5月の記者懇談会でも「ルートが決まらなければ新大阪連絡線の駅をつくる場所を定められない。一日も早く決まることを切望している」と述べており^[38]、具体的な事業化は北陸新幹線新大阪延伸の計画決定待ちである事を示唆している。

JR西日本

2023年9月時点の計画では、特急「はるか」「くろしお」「関空快速」「紀州路快速」の運転経路を大阪環状線経由からなにわ筋線経由に変更する予定となっており、同時に特急列車のJR難波駅への新規停車の構想もある。ただし、その他の列車のなにわ筋線での運転計画については、JR難波駅で接続している関西本線（大和路線）や、大阪駅で接続しているおおさか東線の列車の延長有無を含めて、未定となっている。

南海

2023年8月発売の鉄道ピクトリアル2023年10月臨時増刊号「特集 南海電気鉄道」内の記事「対談:南海電気鉄道の鉄道事業を語る」で当時の南海電気鉄道執行役員である梶谷知志が明らかにした運行計画（該当ページはp.24）によると、同時点での計画では、南海側から入る列車のうち、空港急行は大阪駅（地下ホーム。梶谷は記事内では「うめきた」と表現）発着とし、ラピートは大阪駅を越えてJR西日本おおさか東線の新大阪駅まで運転する計画となっている。なお、同誌に掲載の運転計画によると、共用区間を外れる大阪駅 - 新大阪駅間は南海がJR西日本に片乗り入れの形態を採る予定である。なお、南海本線の泉佐野以南和歌山市駅方面や高野線・泉北線からの直通列車の運転計画は2026年4月時点では存在していない。