โครงการรถไฟความเร็วสูง หรือไฮสปีดเทรนเชื่อม 3 สนามบิน เฟส 1 จะสิ้นสุดที่สถานีอู่ตะเภาจึงจำเป็นที่จะต้องสร้างระบบขนส่งมวลชนรอง ซึ่งไฮสปีดเทรนจะใช้เวลาก่อสร้าง 5 ปี จึงต้องเตรียมการเชื่อมต่อขนส่งมวลชนไว้ โดยจะแบ่งการดำเนินงานเป็น 2 ระยะ
คือ 1.ระบบรถเมล์อัจฉริยะ จะให้บริการแบบตรงต่อเวลาและมีเส้นทางเดินทางที่เหมาะสมกับการเชื่อมต่อกับตัวเมืองและแหล่งท่องเที่ยว เนื่องจากนักท่องเที่ยวได้ปรับเปลี่ยนจากมากับคณะทัวร์มาเป็นการเดินทางแบบส่วนตัว จึงต้องมีระบบขนส่งมวลชนที่ทำให้นักท่องเที่ยวสามารถใช้บริการได้อย่างสะดวก รวดเร็วและตรงเวลา
2.ระบบรถไฟฟ้ารางเบา หรือโมโนเรล จะดำเนินการเมื่อพัฒนาสนามบินอู่ตะเภาได้ระยะหนึ่งและมีจำนวนผู้โดยสารมากพอ ที่ผ่านมา อบจ.ระยอง ใช้งบประมาณ 10 ล้านบาท ในการจ้างมหาวิทยาลัยบูรพาศึกษาในการสร้างรถไฟฟ้ารางเบา
ผลการศึกษาเบื้องต้น กำหนดระยะทาง 31 กิโลเมตร จะมีสถานีประมาณ 5-6 สถานี ซึ่งแนวทางนี้จะเกิดประโยชน์ต่อการพัฒนาพื้นที่รอบสถานีรถไฟฟ้ามากกว่าการขยายเส้นทางไฮสปีดเพิ่มอีก 1 สถานี ช่วงสนามบินอู่ตะเภา-ระยอง เนื่องจากจะเกิดพื้นที่รองรับการพัฒนารอบสถานี 5-6 พื้นที่ ในขณะที่ไฮสปีดจะมีพื้นที่พัฒนาเฉพาะที่สถานีระยอง 1 สถานี ส่วนการพัฒนาไฮสปีดเทรน เฟส 2 จะขยายเส้นทางจากอู่ตะเภา-ระยอง-จันทบุรี-ตราด ก็จะขยายเส้นทางผ่านตัวเมืองระยอง
การพัฒนาระบบขนส่งมวลชนรองจะรองรับทั้งนักท่องเที่ยวที่เดินทางผ่านสนามบินอู่ตะเภาและรถไฟความเร็วสูงสถานีอู่ตะเภา รวมทั้งจะรองรับการพัฒนาเมืองการบินภาคตะวันออก ซึ่งจะเป็นศูนย์กลางธุรกิจแห่งใหม่ของภูมิภาค โดยในอนาคตจะมีการเดินทางเชื่อมต่อมากจึงต้องวางระบบขนส่งมวลชนรองรับ
สำหรับสนามบินอู่ตะเภา พื้นที่ 6,500 ไร่ จะเป็นศูนย์กลางในการพัฒนามหานครการบิน ซึ่งได้ศึกษาแผนการพัฒนามหานครการบินออกเป็น 3 ระยะ คือ 1.พื้นที่เขตชั้นในระยะไม่เกิน 10 กิโลเมตรจากสนามบินอู่ตะเภา มีพื้นที่ 1.41 แสนไร่2.พื้นที่เขตชั้นกลางรัศมี 10-30 กิโลเมตรจากสนามบินอู่ตะเภา พื้นที่ 6.76 แสนไร่ และ 3.พื้นที่ชั้นนอกที่ครอบคลุมท่าเรือแหลมฉบัง ท่าเรือมาบตาพุด และท่าเรือสัตหีบ พื้นที่ 2.23 แสนไร่ โดยมหานครการบินจะต้องแก้ไขไม่ให้เกิดปัญหาความหนาแน่นเหมือนพื้นที่สนามบินสุวรรณภูมิ และดอนเมือง
สำหรับเขตศูนย์กลางจะเป็นเมืองอุตสาหกรรมที่ไม่ใช่อุตสาหกรรมหนัก แต่เป็นอุตสาหกรรมที่สร้างมูลค่าเพิ่มมาก และไม่ก่อมลพิษ เช่น ชิ้นส่วนอากาศยานและธุรกิจการบิน อุตสาหกรรมหุ่นยนต์ อุตสาหกรรมเกษตรชั้นนำ โดยจะเน้นในเส้นทางพื้นที่ระหว่างเมืองพัทยาและเมืองระยอง ซึ่งจะมีการพัฒนาพื้นที่วางรายละเอียดอีกครั้ง
ปัจจุบัน สำนักงานนโยบายและแผนการขนส่งและจราจร หรือ สนข. อยู่ระหว่างศึกษาจัดทำแผนแม่บทการพัฒนาระบบขนส่งสาธารณะกลุ่มจังหวัดฉะเชิงเทรา ชลบุรี ระยอง เพื่อรองรับการพัฒนาอีอีซี และในการเปิดรับฟังความคิดเห็นต่างๆ พบว่า สภาอุตสาหกรรมการท่องเที่ยวแห่งประเทศไทย เสนอว่าอีอีซีจะมีนักท่องเที่ยวปีละ 20 ล้านคน จึงควรดูกลุ่มอุตสาหกรรมไมซ์และเส้นทางท่องเที่ยวขณะที่หอการค้าจังหวัดระยอง เสนอว่า จ.ระยอง ขาดแคลนระบบขนส่งสาธารณะ ซึ่งผู้ทำงานที่ อ.ปลวกแดง แต่พักอาศัยที่ อ.ศรีราชา จ.ชลบุรี มีประมาณ 50% แต่ขาดระบบเชื่อมต่อ ในขณะที่ อ.บ้านฉาง ที่ตั้งสนามบินอู่ตะเภา มีผู้โดยสารลงเครื่องบินเพื่อเดินทางต่อไปพัทยา-ระยอง ถึง 90% จึงควรดูแลส่วนนี้และควรมีระบบขนส่งมวลชนรอง หรือ ฟีดเดอร์ เชื่อม จ.ชลบุรี-จันทบุรี