Die in den zurückliegenden Jahren stark gewachsenen Verkehre auf der Schiene in der Nord-Süd-Relation sowie die Entwicklungen des Nahverkehrs haben die Leistungsfähigkeit der Strecke erschöpft. Durch den bereits begonnen Bau der Neuen Eisenbahn Alpentransversalen (NEAT) wird sich der Schienenverkehr in Teilabschnitten der Strecke mit der Fertigstellung des Lötschberg-Basistunnels (voraussichtlich 2007/8) und des Gotthard-Basistunnels (voraussichtlich 2015/16) insbesondere durch Steigerung des Güterverkehrs erheblich erhöhen. Mit dem durchgehenden 4-gleisigen Aus- und teilweisen Neubau der Strecke Karlsruhe–Basel soll eine flexible und bedarfsgerechte Betriebsführung gewährleistet werden. Die Erhöhung der Leistungsfähigkeit ergibt sich durch die zusätzlichen Gleise und aus der dadurch möglichen Entmischung langsamer und schneller Verkehre. Mit der Entscheidung des Bundes im August 2004, das Projekt Ausbau- und Neubaustrecke Karlsruhe- Basel weiterzuführen, ist die Grundlage geschaffen, dass der viergleisige Aus- und Neubau der „Rheintalbahn“ kontinuierlich umgesetzt werden kann.