Thành phố dự kiến đạt dân số 1,5-1,8 triệu người vào năm 2030, tăng lên 2,6 triệu người vào năm 2040 và khoảng 3 triệu người sau năm 2040.
Không gian TP Thủ Đức được chia thành 9 khu vực phát triển. Cụ thể
1. Phân vùng 1
Gồm phường Thủ Thiêm, An Lợi Đông, Thảo Điền và một phần các phường An Khánh, An Phú.
Đây là trung tâm tài chính, thương mại dịch vụ, văn hóa của TP.HCM, khu vực và có vị thế quốc tế. Khu vực này sẽ tiếp tục phát triển hoàn thiện khu đô thị mới Thủ Thiêm.
2. Phân vùng 2
Gồm phường Hiệp Bình Chánh và một phần các phường Linh Đông, Trường Thọ, Hiệp Bình Phước, Tam Phú, Tam Bình là khu trung tâm mới của TP gắn với trung tâm hành chính, văn hóa, dịch vụ thương mại.
Có vai trò cửa ngõ của TP Thủ Đức gắn với bến thủy du lịch tại Trường Thọ và đầu mối quản lý, điều tiết thoát nước mưa. Trong đó, tái thiết khu vực cảng Trường Thọ theo hướng hình thành khu đô thị thông minh.
3. Phân vùng 3
Gồm các phường Linh Tây, Linh Chiểu, Bình Thọ, Linh Trung, Bình Chiểu, Linh Xuân và một phần các phường Tam Bình, Tam Phú, Linh Đông, Trường Thọ, Hiệp Bình Phước. Là khu đô thị hiện hữu gắn với đào tạo và trung tâm sản xuất, dịch vụ trung chuyển.
Tiếp tục phát triển Đại học Quốc gia TP.HCM và các trường đại học. Khuyến khích tái cấu trúc các khu công nghiệp, khu chế xuất hiện hữu gồm Bình Chiểu, Linh Trung (phường Bình Chiểu) và Linh Trung (phường Linh Trung) theo hướng công nghiệp công nghệ cao, công nghiệp tiên tiến, tăng cường kết nối với khu vực cảng cạn và logistics Linh Trung.
Tổ chức khu vực chợ Thủ Đức và chợ đầu mối Thủ Đức trở thành các điểm đến về văn hóa và du lịch.
4. Phân vùng 4:
Gồm phường Long Bình và một phần các phường Tân Phú, Long Thạnh Mỹ. Là trung tâm văn hóa gắn với vui chơi giải trí của TP.HCM, trung tâm công nghiệp cảng và dịch vụ hậu cần cảng gắn với sông Đồng Nai. Có vai trò khu vực cửa ngõ phía đông của TP, kết nối với các khu vực đô thị, công nghiệp tại thành phố Biên Hòa, tỉnh Đồng Nai.
Phát triển công viên Lịch sử - văn hóa dân tộc theo hướng công viên công cộng, công viên chuyên đề kết hợp du lịch sinh thái, duy trì sân golf Thủ Đức. Hình thành khu bến cảng Long Bình và cảng cạn Long Bình.
Khuyến khích tổ chức các khu chức năng hỗn hợp xung quanh khu vực bến xe Miền Đông, ga đường sắt đô thị Long Bình.
5. Phân vùng 5
Gồm phường Long Phước và một phần các phường Trường Thạnh, Long Trường. Là trung tâm đổi mới sáng tạo, ứng dụng công nghệ cao gắn với nghiên cứu, đào tạo, có vai trò là khu vực cửa ngõ kết nối TP.HCM với cảng hàng không quốc tế Long Thành.
Hình thành khu công viên khoa học và công nghệ TP.HCM tại phường Long Phước. Phát triển khu đô thị tri thức với hạt nhân là các viện, trường, cơ sở nghiên cứu, đào tạo chuyên sâu tại khu vực Long Phước
6. Phân vùng 6
Gồm một phần các phường Thạnh Mỹ Lợi, Cát Lái, Bình Trưng Đông, Phú Hữu. Là trung tâm dịch vụ cảng, công nghiệp và logistics của TP.HCM.
Tiếp tục duy trì các cảng Phú Hữu, Cát Lái, kết nối với khu cảng cạn ngã ba Đèn Đỏ và khu vực sản xuất công nghiệp tiên tiến, công nghệ cao. Tổ chức tuyến đường liên cảng kết nối với đường vành đai 3 và cao tốc TP.HCM - Long Thành - Dầu Giây.
7. Phân vùng 7
Gồm phường Bình Trưng Tây và một phần các phường An Khánh, An Phú, Phú Hữu, Bình Trưng Đông, Cát Lái, Thạnh Mỹ Lợi. Là trung tâm TP Thủ Đức hiện hữu, không gian kết nối các khu vực động lực của thành phố gồm cảng và trung tâm tài chính Thủ Thiêm.
8. Phân vùng 8
Gồm các phường Phước Long A, Phước Long B, Phước Bình và một phần các phường An Phú, Tăng Nhơn Phú B, Phú Hữu. Là trung tâm thể dục thể thao của TP.HCM.
Phía nam rạch Chiếc xây dựng Khu liên hợp thể dục thể thao quốc gia Rạch Chiếc. Phía bắc rạch Chiếc hoàn thiện tuyến đường vành đai 2, kết nối với đường Võ Nguyên Giáp.
9. Phân vùng 9
Gồm các phường Hiệp Phú, Tăng Nhơn Phú A, Tăng Nhơn Phú B và một phần các phường Phước Long B, Tân Phú, Long Thạnh Mỹ, Trường Thạnh, Long Trường, Phú Hữu. Là trung tâm sản xuất công nghệ cao và các khu đô thị phụ cận.