桃園鐵路地下化路線圖。
針對「台鐵都會區捷運化桃園段地下化建設計畫」綜合規劃報告，行政院國家發展委員會7日下午召開委員會審查，桃園市長鄭文燦率領市府團隊出席說明，全案獲國發會審定，有關經費分擔部份，經依行政院可行性研究核定函示，於會中桃園市政府與交通部達成共識，以地方政府負擔計畫總經費25％、中央負擔7％方案送行政院核定。
桃園鐵路地下化全長約17.95公里，除既有桃園、內壢及中壢車站外，增設(新北)鳳鳴、中路、永豐(桃園醫院)、中原及平鎮等5座通勤車站，路線起點在新北市鶯歌區鳳鳴陸橋北側，至桃園市平鎮區台66線南側，鐵路地下化計畫打通前後站，沿線拆除8個高架橋、8個地下道、消除20個平交道，從鳳鳴至台66快速道路，將成為長18公里、寬25至40米的綠色桃園大道，縫合桃園、中壢兩大都會區。
桃園鐵路地下化桃園新站透視圖。
桃園市長鄭文燦表示，桃園鐵路地下化計畫經過可行性研究、綜合規劃報告、環境影響評估等不同階段審查，市府團隊經過4年半的努力終獲肯定，未來將整合新北桃園兩市交通，縫合桃園、中壢兩大都會區，是百年的基礎交通建設。
市府捷運局指出，台鐵桃園段路廊寬度不足，與住宅區鄰接，沿線居住人口密集，民國98年台鐵高架化計畫核定後，因為貼近民房，對於沿線景觀、噪音、交通影響，衝擊過大，多數民意反對並且抗議不斷，高架化配套的都市計畫變更程序，在桃園市升格前就已經延宕50個月，用地無法取得，高架化工程實質停擺。
鄭文燦市長上任後，依照民意及都市發展需求，市府於104年5月啟動可行性研究，期間多次與交通部針對改採地下化後的工程技術及營運可行性進行協調，確認「鐵路在上、捷運在下」的原則，同步啟動機場捷運延伸線A23站及橫渡線配合降挖等工程，讓鐵路地下化與進行中的捷運工程可以相容。
鐵路地下化未來的中壢車站將是三鐵共構（立體剖圖）。
106年7月31日桃園鐵路地下化計畫的可行性研究獲行政院核定，計畫總經費約964億元，附帶要求交通部在進行「綜合規劃」時，必須解決「平鎮段工程坡度過大」的問題。
後續由交通部鐵道局辦理綜合規劃，市府配合辦理都市計畫變更、土地開發及周邊整合規劃、車站聯外及周邊交通整體計畫與財務計畫等作業，在此階段，計畫總經費增加為1,047億元(桃園段約987億)，較可行性研究階段增加約83億元，主要為1.改變施工方法，減少拆遷範圍，原本拆遷(RC)棟數399棟「降為」175棟。2. 配合臺鐵局營運需求，變更通勤車站月台形式(1島2股)、中路站增設待避軌。桃地計畫的綜合規劃報告108年11月15日交通部審查通過，環境影響說明書也於12月25日經環評委員會決議通過。
桃園鐵路地下化中壢後站遷移工程。
捷運局表示，全案通過後，除了中壢車站、桃園車站配合捷運已經開工外，市府將督促臨時軌道工程早日開工，以及完成都市計畫變更作業等工作，讓桃園鐵路地下化工程進度加速。
桃園鐵路地下化是桃園的百年建設，關係到桃園未來發展，市府將鐵路地下化視為和交通部協商的首要工作，也規劃了「三心六線」捷運路網在桃園及中壢站與鐵路銜接轉乘，鐵路與捷運形成便利的大眾運輸路網使更多旅客受惠；北北桃地區人口超過九百萬，桃園鐵路地下化後整合三地的交通系統，形成台北、新北、桃園通勤骨幹，成為北北桃一小時軌道生活圈的綠色運輸廊帶。
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