Sông Đồng Nai là con sông bắt nguồn từ nội địa, quá trình hình thành và phát triển gắn liền với vùng đất Đồng Nai, là nguồn lực quan trọng được khai thác sử dụng trong nhiều năm qua. Tuy nhiên, việc khai thác các nguồn lực từ hệ thống sông Đồng Nai chưa tạo thành động lực phát triển mạnh mẽ. Do đó trong quy hoạch này xác định Sông Đồng Nai là một trục kinh tế năng động của tỉnh Đồng Nai và của cả Vùng Đông Nam Bộ trong giai đoạn mới, trong đó việc bảo vệ và phát triển cân bằng, hợp lý tuyến cảnh quan xanh toàn tuyến ven sông kết hợp các mô hình phát triển dịch vụ, đô thị, du lịch sinh thái có chọn lọc; bảo tồn và phát huy các giá trị di sản văn hóa, cảnh quan thiên nhiên ven sông; kế thừa, duy trì, tối ưu hóa cấu trúc mạng lưới kênh rạch ven sông Đồng Nai sẽ tạo động lực phát triển mới. Xây dựng tuyến đường ven sông và các đô thị ven sông, xâu chuỗi liên hoàn các hoạt động du lịch, văn hoá, dịch vụ tạo sức hút mới và hài hòa với thiên nhiên, nâng cao giá trị của vùng đất. Tỉnh triển khai xây dựng các cầu qua sông liên kết mạnh mẽ với thành phố Hồ Chí Minh và tỉnh Bình Dương. Liên kết hài hòa tuyến cảnh quan ven sông với tuyến TOD liên đô thị. Phát triển giao thông đường thuỷ phục vụ du lịch và dân dụng, cùng các hoạt động vui chơi giải trí dưới nước đa dạng.
Tỉnh Đồng Nai xác định rõ quy hoạch tuyến sông Đồng Nai theo 5 phân đoạn như sau:
- Khu vực ven sông thuộc huyện Định Quán và Tân Phú: phát triển Khu du lịch Hồ Trị An và các cụm dịch vụ du lịch theo mô hình du lịch sinh thái, du lịch rừng gắn với bảo vệ cảnh quan, bảo vệ rừng đầu nguồn, bảo tồn tài nguyên nước.
- Khu vực ven sông thuộc phía Tây huyện Vĩnh Cửu: phát triển đô thị sinh thái, kết nối với đô thị Tân Uyên tỉnh Bình Dương, hình thành tuyến đô thị năng động hai bên sông.
- Khu vực ven sông thuộc phía Bắc thành phố Biên Hoà: phát triển trung tâm đô thị tại Cù lao Hiệp Hòa và khu vực chuyển đổi công năng khu công nghiệp Biên Hòa I, phát triển khu đô thị hai bên sông Đồng Nai.
- Khu vực ven sông Nam Biên Hoà - Bắc Long Thành: phát triển các khu đô thị - dịch vụ cao cấp, kiểu mẫu, từng bước giãn dân từ khu vực trung tâm Biên Hòa hiện hữu và thu hút dân cư từ Thành phố Hồ Chí Minh.
- Khu vực ven sông thuộc huyện Nhơn Trạch: phát triển các khu đô thị mới, du lịch, thương mại, dịch vụ, cảng biển. Bảo tồn các khu vực rừng ngập mặn, tổ chức các không gian mở, mảng xanh, công viên bán ngập,…