Tàu cao tốc từ bắc vào nam, sau khi qua Ninh Bình, hành trình tiếp theo là Thanh Hóa, tỉnh đầu tiên của miền Trung (ở hướng ngược lại, tàu cao tốc từ nam ra bắc, sau khi qua Nghệ An, hành trình tiếp theo là Thanh Hóa, tỉnh cuối cùng của miền Trung).


Thanh Hóa là tỉnh chuyển tiếp giữa miền Bắc và miền Trung Việt Nam, là tỉnh có số lần sáp nhập và chia tách ít nhất cả nước. Ở thời Nhà Đinh và Tiền Lê Thanh Hóa gọi là đạo Ái Châu. Ở thời Nhà Lý thời kỳ đầu gọi là trại Ái Châu, vào năm Thuận Thiên 1 tức năm 1009 gọi là Phủ Thanh Hóa. Năm 1469 lại đổi thành Thừa Tuyên Thanh Hoa, tên Thanh Hoa có từ đây. Năm 1802 đổi gọi là trấn Thanh Hóa, có thể do tên cũ trùng với tên một phi tần của vua. Năm 1831 đổi trấn thành tỉnh, bắt đầu gọi là tỉnh Thanh Hoa (Hoa: tinh hoa). Đến năm 1841 lại đổi thành tỉnh Thanh Hóa cho tới ngày nay.

Dự kiến đường sắt cao tốc từ bắc vào nam thuộc Thanh Hóa sẽ lần lượt đi qua các huyện:
Bỉm Sơn (thị xã)
Hà Trung
Hậu Lộc
Hoằng Hoá
Thanh Hoá (thành phố trực thuộc tỉnh)
Nông Cống
Nghi Sơn (thị xã)

Ngoài ra, Thanh Hóa còn có các địa danh hành chính, gồm:
Bá Thước
Cẩm Thủy
Lang Chánh
Mường Lát
Nga Sơn
Ngọc Lặc
Như Thanh
Như Xuân
Nông Cống
Quan Hóa
Quan Sơn
Thạch Thành
Thiệu Hóa
Thọ Xuân
Thường Xuân
Triệu Sơn
Vĩnh Lộc
Yên Định
Sầm Sơn (thành phố trực thuộc tỉnh)

Từ ngày 01/01/2025, Thanh Hóa có 26 đơn vị hành chính cấp huyện gồm: 02 thành phố, 02 thị xã, 22 huyện; Có 547 đơn vị hành chính cấp xã gồm: 452 xã, 63 phường, 32 thị trấn.

Tàu cao tốc từ bắc vào nam, sau khi qua Thanh Hóa, địa danh tiếp theo là Nghệ An (ở hướng ngược lại, tàu cao tốc từ nam ra bắc, sau khi qua Thanh Hóa, hành trình tiếp theo là Ninh Bình).