向南上跨规划南环线、高速温州南互通、金丽温高速及规划金丽温高速东延线、甬台温高速，后以隧道形式依次穿过肩牛山和岩窝儿山至仙岩，后继续向东南行进隧道穿过莲花山、后向西南拐入温瑞大道路中共建高架敷设，至人民路南侧设人民路站与S2站台换乘，后向南公铁合建跨越飞云江，过江后于56省道南侧设新城广场站，站后车档即为S3线一期工程方案研究终点。线路全长33.047公里，其中地下线长3.03公里、高架线长25.97公里，地面线（含山岭隧道）2.55公里，桥隧比为99.5%。全线近期设置车站12座，其中地下站2座，其余均为