台中縣市於民國九十九年底正式合併後，大台中區域內各行政區間運輸行為逐漸改變，大台中鐵路環狀路網需求也逐漸浮現。
交通部為達成台中地區鐵路環線構想，陸續補助經費委請台鐵局及台中市政府辦理「台中地區外圍鐵路環線可行性研究」及「大台中地區山海線鐵路雙軌高架化建置計畫」，推動台中地區台鐵環狀鐵路網計畫，除透過新增「東西向鐵路」銜接台鐵山線與海線，並評估海線雙軌高架化可行性，以串聯「台中都會區鐵路高架捷運化計畫」，提供大台中地區民眾便捷快速及舒適有效率軌道運輸服務。
台鐵局辦理「台中地區外圍鐵路環線可行性」評估案，已於去年12月完成核定，其針對選定路廊辦理工程技術可行性評估，作為未來台中地區鐵路環線建設願景之基礎。
目前台中市政府辦理「大台中地區山海線鐵路雙軌高架化建置計畫」，是以台鐵局辦理「台中地區外圍鐵路環線可行性研究」及鐵工局辦理「台中鐵路高架延伸至烏日效益評估」為基礎。
另從都市整體發展、建設及營運層面審慎研析財務可行性及經濟效益性，研擬妥善之都市計畫變更、站區及沿線週邊土地開發構想以及財務計畫。預計藉由更完整的都市開發計畫，打造大台中生活圈，創造鐵路山海環線整體共榮願景。