La capacité en places assises dans les trains doit être doublée entre Lausanne et Genève d'ici à 2025, représentant une forte augmentation du nombre de voyageurs en gare de Lausanne.
Les infrastructures existantes sont aujourd'hui déjà surchargées et ne pourront absorber le volume supplémentaire de passagers.
L'extension de la gare de Lausanne consiste en une transformation en profondeur de l'entier de la gare avec notamment l’élargissement et le prolongement des quais à 420 m, l’adaptation et le renouvellement des voies de chaque côté de la gare (tête Ouest et tête Est), la modernisation des accès, l’intégration de surfaces de vente, les liaisons avec les interfaces et les transports publics de la Ville de Lausanne.