Thành phố Thủ Đức là Khu đô thị mới gắn với các khu chức năng, Khu – Cụm công nghiệp/khu chế xuất hiện hữu, khu đô thị hiện hữu, khu dân cư và nghỉ dưỡng và khu vực dự trữ cho tương lai.
TP. Thủ Đức cũng đặt chỉ tiêu 10% diện tích là công viên (tương đương 2.100ha), trong đó 630 ha (tương đương 30%) là hồ điều hòa để giảm ngập. 20% tổng diện tích quy hoạch là mặt phủ tự nhiên cho phép thẩm thấu nước mưa xuống lòng đất.
Dự báo, dân số TP. Thủ Đức sẽ đạt 1,5 triệu người vào năm 2030, 1,9 – 2,2 triệu người vào năm 2040, và đạt 3 triệu người vào năm 2060. Cơ cấu dân số thành phố chú trọng vào thu hút và phát triển dân số trẻ, tri thức cùng nhóm dân cư hiện hữu.
Đất xây dựng đô thị ở TP. Thủ Đức tính đến năm 2019 là 16.505ha, tức khoảng 162m2/người. Dự báo đến năm 2030, quy mô đất xây dựng đô thị là 18.830ha, trong đó, chỉ tiêu đất đô thị là 126m2/người.
Đến năm 2040, quy mô đất xây dựng đô thị là 19.994ha, chỉ tiêu đất đô thị khoảng 95 – 105m2/người. Dự báo, năm 2060, diện tích đất dân dụng là 18.709ha.
Thành phố có thể thành lập mới 4 trung tâm sáng tạo, gồm: Khu đô thị Trường Thọ (đô thị tương lai); khu đô thị Tam Đa (trung tâm công nghệ sinh thái); Khu liên hợp thể dục thể thao quốc gia Rạch Chiếc (trung tâm thể thao và sức khỏe) và Khu cảng quốc tế Cát Lái (trung tâm kết nối giao thông Vùng Đông Nam Bộ).
Theo quy hoạch, thành phố cần hoàn thiện mạng lưới đường trục chính với khoảng cách giữa các tuyến đường là 4 – 6km và bổ sung tuyến đường cấp 1 đô thị. Giao thông công cộng cần đáp ứng 50 – 60% nhu cầu đi lại, định hướng đến 2040, mật độ mạng lưới giao thông công cộng đạt 2,5 – 3 km/km2.
Bên cạnh đó, TP. Thủ Đức đã có Trung tâm công nghệ tài chính là Khu đô thị mới Thủ Thiêm; Trung tâm công nghệ thông tin và công nghệ giáo dục là Khu Đại học Quốc gia TP.HCM; Trung tâm sản xuất tự động là Khu công nghệ cao.
Trong định hướng phát triển không gian đô thị, Thành phố Thủ Đức sẽ có 5 phân khu chức năng: Vùng động lực và ưu tiên phát triển các trung tâm sáng tạo; Vùng giao thoa giữa các trung tâm sáng tạo và khu đô thị hiện hữu; Vùng dự trữ và cân bằng điều kiện tự nhiên; Vùng phát triển theo hướng bảo tồn văn hóa và Vùng cấm hoặc hạn chế phát triển để thực hiện chính sách bền vững. Trong các phân khu này, Thành phố Thủ Đức chia thành 9 khu chức năng chính.