โครงการรถไฟฟ้าสายสีส้ม ช่วงตลิ่งชัน-มีนบุรี มีระยะทางรวม 39.8 กิโลเมตร เป็นโครงสร้างทางวิ่งใต้ดิน 30.6 กิโลเมตร และเป็นโครงสร้างยกระดับ 9.2 กิโลเมตร มีสถานีทั้งสิ้น 30 สถานี (สถานีใต้ดิน 23 สถานี และสถานียกระดับ 7 สถานี) มีจุดเริ่มต้นที่สถานีตลิ่งชัน จากนั้นวิ่งไปตามแนวเขตรถไฟสายบางกอกน้อย ผ่านโรงพยาบาลศิริราช ลอดใต้แม่น้ำเจ้าพระยาบริเวณเชิงสะพานพระปิ่นเกล้า ผ่านใต้ถนนราชดำเนิน แล้วเบี่ยงใช้แนวถนนหลานหลวง ผ่านยมราช แล้วเข้าสู่แนวถนนเพชรบุรี เลี้ยวเข้าถนนราชปรารภถึงดินแดง แล้วเลี้ยวไปตามถนนวิภาวดีรังสิต ผ่านศาลาว่าการกรุงเทพมหานคร 2 (ดินแดง) เลี้ยวขวาไปเชื่อมกับโครงการรถไฟฟ้ามหานคร สายเฉลิมรัชมงคล ที่สถานีศูนย์วัฒนธรรมแห่งประเทศไทย แล้วเบี่ยงเข้าแนวถนนพระราม 9 ตัดผ่านถนนประดิษฐ์มนูธรรม เลี้ยวซ้ายเข้าถนนรามคำแหง ผ่านแยกลำสาลี ตัดผ่านถนนกาญจนาภิเษก สิ้นสุดที่จุดตัดกับถนนสุวินทวงศ์บริเวณมีนบุรี