Không gian đô thị Vinh được chia thành 4 phân vùng trong đó có 3 phân vùng phát triển đô thị và 01 phân vùng là khu vực liên kết, cụ thể như sau:
Khu vực đô thị trung tâm, gồm phố Vinh hiện hữu và mở rộng về phía Tây thuộc huyện Hưng Nguyên
Tổng diện tích đất khoảng 110,27 km2, dân số khoảng 559.000 người. Có chức năng là trung tâm chính trị, hành chính, kinh tế, văn hóa, đầu mối về thương mại, du lịch, y tế, giáo dục đào tạo, công nghiệp sạch và công nghiệp công nghệ cao và các khu đô thị mới. Định hướng phát triển như sau:
- Khu vực trung tâm thành phố Vinh hiện hữu: Cải tạo, chỉnh trang khu vực trung tâm, các khu dân cư cũ; xây dựng hoàn thành các dự án đô thị mới, các trung tâm thương mại, văn hóa – thể thao, giáo dục đào tạo,… và phát triển hạ tầng đồng bộ với khu vực đô thị Vinh hiện hữu.
- Phát triển về phía Bắc: Cải tạo chỉnh trang các khu dân cư hiện hữu, phát triển các khu chức năng, khu đô thị mới hiện đại có dải cây xanh cảnh quan ngăn cách với quốc lộ 1, công viên rừng kết hợp nông thôn mới.
- Phát triển về phía Đông – Đông Bắc. Cải tạo chỉnh trang các khu dân cư hiện hữu. Phát triển các khu chức năng: Khu trung tâm công cộng, trung tâm tài chính; Khu trung tâm công nghệ thông tin tại các trường đại học; bệnh viện đa khoa tỉnh và bệnh viện quốc tế; công viên sinh thái; các khu đô thị sinh thái và hệ thống du lịch sinh thái sông Lam.
- Phát triển về phía Nam: Phát triển không gian đô thị đến quốc lộ 1 tuyến tránh Vinh, xây dựng khu đô thị mật độ thấp, đảm bảo vùng đệm cây xanh và trữ nước.
- Về phía Tây: Phát triển theo các trục quốc lộ 46 mới, quốc lộ 46 cũ và trục trung tâm Vinh – Hưng Tây. Cải tạo chỉnh trang các khu dân cư hiện hữu; phát triển khu hỗn hợp công nghiệp, đô thị, dịch vụ có diện tích khoảng 1.100 ha, bao gồm vùng mở rộng Khu kinh tế Đông Nam Nghệ An phát triển Tổ hợp khu công nghiệp, đô thị và dịch vụ diện tích 750 ha.
Khu vực đô thị Cửa Lò hiện hữu và mở rộng về phía Tây thuộc huyện Nghi Lộc
Tổng diện tích đất khoảng 41,99 km2, dân số khoảng 200.000 người. Có chức năng là đô thị du lịch biển, đồng thời phát triển các khu đô thị mới có trọng tâm về các lĩnh vực giáo dục đào tạo, thể dục thể thao, du lịch nghỉ dưỡng. Định hướng phát triển như sau:
- Khu vực Cửa Lò hiện hữu: Chỉnh trang đô thị hiện hữu; khu vực cuối đại lộ Vinh – Cửa Lò là trung tâm đô thị mới. Xây dựng đồng bộ Trung tâm du lịch biển trong đó bố trí một số khu dịch vụ du lịch cao cấp, gắn với khai thác đảo Ngư được liên kết với đất liền bằng hệ thống cáp treo và tàu thủy cao tốc; nâng cấp, mở rộng cảng Cửa Lò theo quy hoạch được phê duyệt; phát triển dịch vụ vận tải biển; duy trì, phát triển ngành nghề hải sản trở thành làng nghề du lịch.
- Khu vực phía Tây: Phát triển các khu chức năng có tính chất vùng như Đô thị đại học và Khu liên hợp thể thao vùng Bắc Trung bộ.
Khu vực đô thị Quán Hành – Khu kinh tế Đông Nam
Tổng diện tích đất khoảng 25,37 km2, dân số khoảng 54.000 người. Có chức năng là trung tâm công nghiệp và đầu mối vận tải hàng hóa, đồng thời phát triển các khu đô thị mới với định hướng phát triển:
- Khu vực đô thị Quán Hành hiện hữu và phía Nam đường N5 (Khu kinh tế Đông Nam): Chỉnh trang đô thị hiện hữu, phát triển các khu đô thị mới, các trung tâm hành chính khu vực, các trung tâm thương mại đầu mối.
- Khu vực phía Bắc đường N5: Phát triển các khu công nghiệp tập trung, công nghiệp công nghệ cao, khu phi thuế quan.
Vùng đệm thuộc vùng nông thôn và vùng ven của các phân vùng phát triển
Tổng diện tích đất khoảng 72,37 km2, dân số khoảng 87.000 người. Bao gồm một phần diện tích đất của các xã Nghi Thái, Phúc Thọ, Nghi Phong, Nghi Xuân, Nghi Thạch, Nghi Trường, Nghi Diên, Nghi Thịnh, Nghi Khánh, Nghi Hợp, Nghi Long, Nghi Vạn thuộc huyện Nghi Lộc; một phần diện tích đất xã Hưng Tây thuộc huyện Hưng Nguyên và dải đất dọc theo đường quốc lộ 1 đoạn tránh Vinh, đường ven sông Lam.
Chức năng chính là khu vực nông thôn – nông nghiệp, khu vực dự trữ phát triển và hệ thống sông hồ, là không gian đệm giữa các khu vực đô thị. Phát triển theo quy hoạch xây dựng nông thôn mới trên cơ sở cải tạo khu dân cư nông thôn, khuyến khích xây dựng nhà ở truyền thống, bảo tồn và phát huy các di tích lịch sử văn hóa và các làng nghề, kết hợp du lịch sinh thái và đầu tư phát triển nông nghiệp năng suất cao.