Stuttgart 21 ist die komplette Neuordnung des Bahnknotens Stuttgart. Das Gemeinschaftsprojekt wurde 2009 mit dem Finanzierungsvertrag von Bund, Land Baden-Württemberg, Landeshauptstadt Stuttgart, Verband Region Stuttgart, Flughafen Stuttgart GmbH und der Deutschen Bahn beschlossen. Gebaut werden:

• vier neue Bahnhöfe
• 57 Kilometer neue Schienenwege, die mit bis zu 250 km/h befahren werden
• 59 Kilometer Tunnelröhren
• 16 Tunnel und Durchlässe
• 44 Brücken
   

Stuttgart 21 trägt dazu bei, die Reisezeiten im Fernverkehr und im Regionalverkehr erheblich zu verkürzen, schließt den Flughafen an die Fernbahn an und verlagert so Verkehr von der Straße auf die Schiene. Beispiele:

• Ulm–Flughafen: 30 Minuten statt heute 1:35 Stunden
• Rottweil–Flughafen: 59 Minuten statt heute 2:02 Stunden
• Stuttgart Hauptbahnhof–Flughafen: 8 Minuten statt heute 27 Minuten
• Tübingen–Flughafen: 35 Minuten statt heute 65 Minuten

Der künftige Stuttgarter Durchgangsbahnhof ermöglicht viele neue umsteigefreie Verbindungen im Regionalverkehr und entlastet so auch die an der Belastungsgrenze fahrende S-Bahn.

Der Durchgangsbahnhof mit acht zu- bzw. abführenden Gleisen kann deutlich mehr Zugverkehr abwickeln als der heutige Kopfbahnhof mit insgesamt nur fünf zu- bzw. abführenden Gleisen und vielen Kreuzungskonflikten im Gleisvorfeld. Die Leistungsfähigkeit des Durchgangsbahnhofs wurde 2011 in einem testierten und von allen Projektpartnern anerkannten Stresstest nachgewiesen. Darüber hinaus wird der Bahnknoten Stuttgart in einem deutschlandweiten Pilotprojekt vollständig mit digitaler Leit- und Sicherungstechnik ausgerüstet. Damit kann die im Stresstest nachgewiesene Kapazität noch einmal deutlich erhöht werden.

Über zehn Millionen Fahrgäste in ganz Deutschland sollen jährlich vom Ausbau des Bahnknotens Stuttgart und der Neubaustrecke nach Ulm profitieren; erwartet wird eine Nachfragesteigerung von rund zwei Millionen Reisenden. 75 Prozent der elf Millionen Einwohner von Baden-Württemberg leben in Stadt- und Landkreisen, die vom Bahnprojekt Stuttgart–Ulm verkehrliche Vorteile haben.
Der hohe verkehrliche Nutzen des Projekts spiegelt sich auch in einer deutlichen Mehrheit bei der Volksabstimmung 2011 wider: 58,9 Prozent stimmten für eine weitere finanzielle Beteiligung des Landes (Ulm: 69,1 Prozent, Stuttgart: 52,9 Prozent).

Zentrales Bauwerk des Projekts ist der künftige Stuttgarter Hauptbahnhof. Sein vom Büro ingenhoven architects entworfenes Dach wird von 28 Kelchstützen getragen – eine noch nie gebaute Betonschalenkonstruktion. Für eine Kelchstütze mit einem Durchmesser von rund 32 Meter werden bis zu 350 Tonnen Stahl und 685 Kubikmeter Beton verbaut. Jede Kelchstütze schließt mit einer Glaskuppel von 16 Meter Durchmesser ab, durch die Tageslicht in die Bahnsteighalle fällt.

Die 32-köpfige Jury aus 14 Experten sowie 18 Vertretern von Stadt, Land und Bahn entschied sich im Jahr 1997 unter 126 Bewerbern einstimmig für diesen Entwurf: „Ein großes städtebauliches Zeichen wird in den Stadtgrundriss eingeschrieben, ohne jegliche Monumentalität und ohne dem Bonatzbau in irgendeiner Weise Konkurrenz zu machen.“


Von den rund 59 Kilometer Tunnelröhren sind über 46 Kilometer und damit rund 80 Prozent vorgetrieben (Stand: 01.08.2019). Rund acht Millionen Tonnen des anfallenden Abraums werden mit Güterzügen abgefahren. Davon sind bereits etwa 7,3 Millionen Tonnen mit rund 7.300 Zügen abtransportiert. Die Anlieferung des Abraums zur zentralen Verladestelle erfolgt per Lkw über ein vier Kilometer langes Baustraßensystem. Der innerstädtische Straßenverkehr bleibt so von S21-Baustellenfahrzeugen nahezu unbelastet.


Das Bahnprojekt Stuttgart–Ulm bietet derzeit Arbeitsplätze für geschätzt 6.000 Menschen, etwa als Mineure, Geologen, Eisenbieger, Planer, Ingenieure, Kaufleute oder Biologen.

Stuttgart 21 bietet Raum für zwei neue Viertel mitten in der Stadt Stuttgart, 100 Hektar Fläche stehen für die städtebauliche Entwicklung zur Verfügung. Im Rosensteinviertel sind 50 Hektar für Wohnen und Arbeiten geplant, um 20 Hektar wird der Park erweitert und zudem sind zehn Hektar für den Bau von Grünanlagen und öffentlichen Plätzen vorgesehen. Das Europaviertel ist 20 Hektar groß.