Chủ tịch Hội đồng là Phó Thủ tướng Chính phủ Trịnh Đình Dũng.
Các ủy viên Hội đồng gồm đại diện các Bộ, cơ quan: Giao thông vận tải, Kế hoạch và Đầu tư, Tài chính, Xây dựng, Khoa học và Công nghệ, Công Thương, Tài nguyên và Môi trường, Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, Công an, Quốc phòng, Văn hóa, Thể thao và Du lịch, Thông tin và Truyền thông, Giáo dục và Đào tạo, Ngoại giao, Nội vụ, Tư pháp, Văn phòng Chính phủ.
Hội đồng còn có đại diện: Tổ Tư vấn kinh tế của Thủ tướng Chính phủ; Ủy ban Dân tộc, Ủy ban Quản lý vốn nhà nước tại doanh nghiệp; Ủy ban nhân dân các thành phố trực thuộc Trung ương (Hà Nội, Thành phố Hồ Chí Minh, Đà Nẵng, Hải Phòng, Cần Thơ); Liên hiệp các hội Khoa học kỹ thuật Việt Nam; Hội Khoa học kỹ thuật cầu đường Việt Nam; Hội Kinh tế và vận tải đường sắt Việt Nam.
Các chuyên gia phản biện: Phó Giáo sư, Tiến sĩ Tống Trần Tùng (Phó Chủ tịch Hội Khoa học kỹ thuật cầu đường Việt Nam), Giáo sư, Tiến sĩ Phạm Văn Ký (Giảng viên cao cấp, nguyên Trưởng Khoa sau đại học, Trường Đại học Giao thông vận tải), Giáo sư, Tiến sĩ Bùi Xuân Phong (Chủ tịch Hội Kinh tế và vận tải đường sắt Việt Nam).
Cơ quan thường trực của Hội đồng là Bộ Giao thông vận tải.
Hội đồng thẩm định có nhiệm vụ tổ chức thẩm định quy hoạch mạng lưới đường sắt thời kỳ 2021 - 2030, tầm nhìn đến năm 2050 theo quy định của pháp luật về quy hoạch.
Hội đồng hoạt động theo hình thức kiêm nhiệm; chấm dứt hoạt động và tự giải thể sau khi quy hoạch mạng lưới đường sắt thời kỳ 2021 - 2030, tầm nhìn đến năm 2050 được Thủ tướng Chính phủ phê duyệt.