Vaste structure de béton, de verre et de métal en forme de fuseau allongé, d'une grande originalité architecturale, la future gare TGV,  s'appuiera sur un quai central unique long de 400 mètres, soit la longueur de deux rames TGV. 1,1 million de passagers sont attendus sur cette ligne chaque année, soit 3 000 par jour, ce qui la place dans le peloton de tête des gares TGV françaises les plus fréquentées. Une trentaine de TGV devrait y circuler chaque jour, notamment en direction des centres de décisions européens (Paris, Lyon, Zürich, Frankfurt, Strasbourg), mais aussi Dijon, Marseille, Nice et Barcelone. Trois zones d'aménagement concerté (ZAC) sont envisagées autour de la gare. Qu'il s'agisse de la ZAC de la gare TGV, de celle des Plutons située à Meroux et Bourogne (90) ou celle de Technoland 2 à Brognard (25), ces trois projets affichent un même objectif : développer l'économie de l'Aire urbaine et de la région.