Генеральным проектом метрополитена предусмотрена сеть из трёх линий, формирующая в центре города треугольник. На линиях предполагается 32 станции.

Строится следующий участок действующей первой линии — станции «Чкаловская» и «Ботаническая», которые должны быть введены в строй летом 2010 года. Это позволит увеличить пассажиропоток вдвое — до 90 млн человек в год.

После открытия станций первой линии «Чкаловской» и «Ботанической» будет начато строительство второй линии (синяя ветка), проходящей с запада на восток («Верх-Исетская» — «Каменные палатки»), первой очередью которой будет участок от «Верх-Исетской» до «Главного проспекта». Начало проектирования второй линии запланировано на 2008—2009 года.