侧凤鸣平交道至中坜车站南侧环南路地下道之间，总长约17.945公里的区段，预计将现有桃园、内坜、中坜三座地面车站改建为地下车站，并增设凤鸣、中路、桃园医院、中原、平镇五座车站；其中，莺歌车站至桃园车站间採用三轨，桃园车站以南採用二轨。完工后将可服务桃园中坜都会区（包含桃园市与新北市莺歌区）沿线地区。本计画由交通部台湾铁路管理局工务处台北工务段办理，预计于2023年底完成细部设计，2024年初后交由交通部铁道局施工，最快可于2030年全线通车。
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