รัฐบาลแห่งราชอาณาจักรไทยได้เริ่มดำเนินโครงการรถไฟความเร็วสูงเพื่อเชื่อมโยงภูมิภาค ช่วงกรุงเทพมหานคร – หนองคาย โดยอยู่ระหว่างก่อสร้างโครงการความร่วมมือระหว่างรัฐบาลแห่ง​ ราชอาณาจักรไทยและรัฐบาลแห่งสาธารณรัฐประชาชนจีน ในการพัฒนาระบบรถไฟความเร็วสูงเพื่อเชื่อมโยงภูมิภาค ช่วงกรุงเทพมหานคร – หนองคาย ระยะที่ 1 ช่วงกรุงเทพมหานคร – นครราชสีมา ​ และได้ดำเนินการออกแบบโครงการรถไฟความเร็วสูง ระยะที่ 2 ช่วงนครราชสีมา – หนองคาย แล้วเสร็จ รวมถึงได้ศึกษาความเหมาะสมด้านเศรษฐกิจ วิศวกรรม และผลกระทบสิ่งแวดล้อมเบื้องต้น ​ โครงการก่อสร้างสะพานมิตรภาพไทย – ลาว หนองคาย – เวียงจันทน์ แห่งที่ 2 ซึ่งสรุปผลการศึกษาโครงการให้ก่อสร้างสะพานรถไฟแห่งใหม่ รองรับเฉพาะรถไฟความเร็วสูงและรถไฟทางคู่ ​ (ระบบรถไฟ 4 tracks) และปรับปรุง ซ่อมบำรุงสะพานปัจจุบัน ให้เป็นสะพานเดินรถยนต์อย่างเดียว เพื่อเชื่อมต่อโครงข่ายทางรถไฟระหว่างไทย – ลาว – จีนให้สมบูรณ์​ การรถไฟแห่งประเทศไทย จึงว่าจ้างบริษัทผู้ให้บริการ เพื่อดำเนินการออกแบบรายละเอียดสะพาน โครงการก่อสร้างสะพานมิตรภาพไทย – ลาว หนองคาย – เวียงจันทน์ แห่งที่ 2 จังหวัดหนองคาย ​ ซึ่งจะออกแบบต่อจากโครงการรถไฟความเร็วสูง ระยะที่ 2 ช่วงนครราชสีมา – หนองคาย ซึ่งได้มีการออกแบบสะพานข้ามแม่น้ำโขงไว้สิ้นสุดที่ขอบตลิ่งฝั่งประเทศไทย บริเวณ กม. 622+004.141 ​ ของทางรถไฟขนาดทาง 1 เมตร (Meter Gauge) ในส่วนของโครงการนี้จะดำเนินการออกแบบสะพานข้ามแม่น้ำโขงเข้าสู่ สปป.ลาว โดยแนวเส้นทางรถไฟขนาดทาง 1 เมตร (Meter Gauge) จะเบี่ยงแนว​ ไปเชื่อมต่อกับแนวเส้นทางรถไฟเดิมใน สปป.ลาว ไปยังสถานีท่านาแล้ง ส่วนทางรถไฟขนาดทางมาตรฐาน 1.435 เมตร จะเบี่ยงแนวไปเชื่อมต่อกับแนวเส้นทางสถานีเวียงจันทน์ใต้ของโครงการรถไฟลาว-จีน