Kế hoạch phát triển Đô thị Sơn Tây đặt trọng tâm vào việc hình thành một cấu trúc không gian đô thị đa cực, trong đó khu trung tâm lịch sử Thành cổ Sơn Tây đóng vai trò hạt nhân văn hóa, hành chính, kết nối với các cụm đô thị mới theo trục quốc lộ 21, đường Hồ Chí Minh và các tuyến vành đai vùng Thủ đô. Cấu trúc này hướng tới mô hình đô thị nén – đa trung tâm, hạn chế mở rộng tràn lan, bảo vệ quỹ đất nông nghiệp và không gian sinh thái ven sông Tích, sông Hồng. Việc phân vùng chức năng được triển khai theo nguyên tắc: khu lõi lịch sử mật độ xây dựng thấp, ưu tiên bảo tồn; các khu phát triển mới bố trí dọc các trục giao thông chính với hạ tầng kỹ thuật đồng bộ; vùng đệm sinh thái bao quanh nhằm kiểm soát ranh giới đô thị, tạo hành lang xanh liên tục kết nối với Ba Vì, Phúc Thọ và các huyện lân cận.
Trong cấu trúc tổng thể, Sơn Tây được định vị là cực phát triển phía Tây của Thủ đô Hà Nội, đóng vai trò cửa ngõ giao thương với các tỉnh trung du và miền núi phía Bắc. Kế hoạch không gian đô thị xác định ba hành lang phát triển chính: hành lang đô thị – dịch vụ – thương mại dọc quốc lộ 32 và quốc lộ 21; hành lang công nghiệp sạch – logistics gắn với đường Hồ Chí Minh và các tuyến kết nối vùng; hành lang du lịch – sinh thái – văn hóa dọc sông Tích, sông Hồng và khu vực làng cổ Đường Lâm. Mỗi hành lang được thiết kế với chỉ tiêu sử dụng đất, tầng cao, mật độ xây dựng và tiêu chuẩn hạ tầng riêng, bảo đảm cân bằng giữa tăng trưởng kinh tế, bảo tồn di sản và thích ứng biến đổi khí hậu.
Phân khu chức năng đô thị Sơn Tây được tổ chức thành các khu: khu trung tâm hành chính – văn hóa, khu đô thị mới, khu công nghiệp – tiểu thủ công nghiệp, khu du lịch – dịch vụ, khu làng nghề và vùng nông nghiệp sinh thái. Khu trung tâm hành chính – văn hóa tập trung tại khu vực Thành cổ và lân cận, với định hướng cải tạo chỉnh trang, nâng cấp hạ tầng kỹ thuật ngầm, tổ chức lại không gian quảng trường, công viên, bãi đỗ xe ngầm, đồng thời kiểm soát chặt chẽ chiều cao công trình để giữ gìn trục cảnh quan lịch sử. Các khu đô thị mới được quy hoạch theo mô hình đơn vị ở hoàn chỉnh, tích hợp trường học, y tế, thương mại, không gian công cộng trong bán kính tiếp cận đi bộ, giảm phụ thuộc vào phương tiện cơ giới cá nhân.
Các khu công nghiệp và cụm tiểu thủ công nghiệp được bố trí tách biệt với khu dân cư, có vành đai cây xanh cách ly, hệ thống xử lý nước thải tập trung, áp dụng tiêu chuẩn khí thải và tiếng ồn theo quy chuẩn quốc gia. Khu du lịch – dịch vụ gắn với làng cổ Đường Lâm, Thành cổ Sơn Tây, hồ Đồng Mô, Làng Văn hóa – Du lịch các Dân tộc Việt Nam được định hướng phát triển theo mô hình du lịch văn hóa – sinh thái – nghỉ dưỡng, hạn chế xây dựng công trình cao tầng, ưu tiên kiến trúc hài hòa cảnh quan. Vùng nông nghiệp sinh thái đóng vai trò vùng đệm giữa khu đô thị và khu bảo tồn thiên nhiên, phát triển nông nghiệp công nghệ cao, nông nghiệp hữu cơ kết hợp du lịch trải nghiệm, tạo chuỗi giá trị gia tăng cho khu vực.
Hệ thống giao thông trong kế hoạch phát triển Đô thị Sơn Tây được thiết kế theo nguyên tắc đa tầng – đa phương thức, kết nối hiệu quả với mạng lưới giao thông vùng Thủ đô. Trục quốc lộ 32 và quốc lộ 21 được nâng cấp thành các trục hướng tâm – vành đai quan trọng, kết hợp với đường Hồ Chí Minh và các tuyến tỉnh lộ tạo thành mạng lưới khung. Bên trong đô thị, các tuyến đường chính đô thị được tổ chức theo dạng mạng lưới ô bàn cờ cải biên, tăng khả năng phân tán lưu lượng, giảm điểm nút xung đột. Hệ thống giao thông công cộng được ưu tiên phát triển với các tuyến xe buýt nhanh (BRT) kết nối Sơn Tây – trung tâm Hà Nội, bãi trung chuyển, điểm đỗ xe công cộng, từng bước chuẩn bị quỹ đất cho khả năng kết nối đường sắt đô thị trong tương lai.
Hạ tầng kỹ thuật đô thị được định hướng theo tiêu chí đồng bộ, bền vững và thích ứng khí hậu. Hệ thống cấp nước sạch khai thác từ nguồn nước mặt sông Đà, sông Hồng kết hợp giếng khoan dự phòng, áp dụng công nghệ xử lý tiên tiến, bảo đảm chất lượng nước theo quy chuẩn QCVN 01. Hệ thống thoát nước mưa và nước thải được thiết kế tách riêng, tăng cường hồ điều hòa, kênh thoát nước hở kết hợp cảnh quan, giảm nguy cơ ngập úng cục bộ trong bối cảnh mưa cực đoan gia tăng. Mạng lưới cấp điện, viễn thông, chiếu sáng công cộng được ngầm hóa từng bước tại khu trung tâm và các khu đô thị mới, sử dụng đèn LED tiết kiệm năng lượng, hệ thống điều khiển thông minh, tích hợp camera giám sát, cảm biến môi trường.
Kế hoạch phát triển Sơn Tây xác định đô thị thông minh là trụ cột nâng cao chất lượng quản lý và dịch vụ đô thị. Hệ thống trung tâm điều hành đô thị thông minh (IOC) được xây dựng trên nền tảng dữ liệu lớn, tích hợp các phân hệ: giám sát giao thông, an ninh trật tự, môi trường, chiếu sáng, cấp nước, phản ánh hiện trường và dịch vụ công trực tuyến. Dữ liệu quy hoạch, đất đai, xây dựng được số hóa, công khai trên cổng thông tin địa lý (GIS), cho phép người dân và doanh nghiệp tra cứu, giám sát, giảm thiểu tình trạng xây dựng sai phép, lấn chiếm đất công. Các dịch vụ công trực tuyến mức độ 3, 4 được triển khai rộng rãi, khuyến khích thanh toán không dùng tiền mặt, hồ sơ điện tử, giảm thời gian và chi phí giao dịch hành chính.
Trong lĩnh vực giao thông, ứng dụng hệ thống quản lý giao thông thông minh (ITS) cho phép điều khiển đèn tín hiệu linh hoạt, cảnh báo ùn tắc, hướng dẫn lộ trình tối ưu cho phương tiện công cộng. Các bãi đỗ xe thông minh sử dụng cảm biến, nhận diện biển số, thanh toán điện tử, kết nối với ứng dụng di động. Hệ thống quan trắc môi trường không khí, nước, tiếng ồn được lắp đặt tại các điểm nhạy cảm, dữ liệu được công bố thời gian thực, hỗ trợ cơ quan quản lý đưa ra quyết định kịp thời. Việc triển khai hạ tầng số dùng chung, trung tâm dữ liệu đạt chuẩn, bảo đảm an toàn thông tin mạng là điều kiện tiên quyết để Sơn Tây thu hút doanh nghiệp công nghệ, khởi nghiệp sáng tạo và dịch vụ giá trị gia tăng.
Một trụ cột quan trọng trong kế hoạch phát triển Đô thị Sơn Tây là bảo tồn di sản văn hóa và cảnh quan lịch sử. Khu vực Thành cổ Sơn Tây, làng cổ Đường Lâm, hệ thống đình, chùa, miếu, nhà cổ, cùng mạng lưới giếng làng, cây cổ thụ, đường làng ngõ xóm được xem là tài sản không thể tái tạo, cần được bảo vệ bằng các quy chế quản lý kiến trúc cảnh quan chi tiết. Các vùng bảo tồn được khoanh định ranh giới, quy định chặt chẽ về chiều cao, màu sắc, vật liệu xây dựng, mật độ xây dựng, đồng thời khuyến khích trùng tu theo nguyên trạng, sử dụng vật liệu truyền thống, kỹ thuật xây dựng bản địa. Cơ chế hỗ trợ tài chính, tín dụng ưu đãi cho hộ gia đình, cộng đồng tham gia bảo tồn được lồng ghép trong các chương trình mục tiêu của thành phố.
Phát triển du lịch Sơn Tây hướng tới mô hình du lịch văn hóa – sinh thái – cộng đồng, tạo chuỗi sản phẩm đa dạng: tham quan Thành cổ, trải nghiệm làng cổ Đường Lâm, du lịch nghỉ dưỡng hồ Đồng Mô, du lịch tâm linh, du lịch nông nghiệp. Các tuyến du lịch được tổ chức theo chủ đề, kết nối với Ba Vì, Làng Văn hóa – Du lịch các Dân tộc Việt Nam, khu vực sông Hồng, hình thành vành đai du lịch phía Tây Hà Nội. Hạ tầng du lịch được đầu tư theo hướng chất lượng cao nhưng kiểm soát chặt chẽ tác động môi trường: hệ thống xử lý nước thải tại cơ sở lưu trú, quản lý rác thải du lịch, hạn chế phương tiện cơ giới vào khu bảo tồn, khuyến khích xe đạp, xe điện, tuyến đi bộ. Cộng đồng địa phương được đào tạo kỹ năng làm du lịch, phát triển sản phẩm làng nghề, ẩm thực, thủ công mỹ nghệ, đảm bảo lợi ích kinh tế phân bổ công bằng.
Kinh tế Sơn Tây được định hướng chuyển dịch từ mô hình dựa nhiều vào nông nghiệp truyền thống sang cơ cấu kinh tế dịch vụ – công nghiệp sạch – nông nghiệp công nghệ cao, trong đó kinh tế xanh là trục xuyên suốt. Các khu, cụm công nghiệp mới chỉ thu hút ngành nghề công nghệ cao, công nghiệp hỗ trợ, chế biến nông sản, công nghiệp văn hóa, hạn chế tối đa ngành gây ô nhiễm. Cơ chế ưu đãi về đất đai, thuế, hạ tầng được thiết kế để thu hút doanh nghiệp đầu tư vào năng lượng tái tạo, xử lý chất thải, tuần hoàn tài nguyên, hình thành các mô hình khu công nghiệp sinh thái. Nông nghiệp được tái cấu trúc theo hướng vùng chuyên canh, ứng dụng IoT, tự động hóa, truy xuất nguồn gốc, kết hợp chuỗi cung ứng ngắn với thị trường Hà Nội và vùng phụ cận.
Tăng trưởng kinh tế đi đôi với phát triển xã hội bao trùm, bảo đảm người dân địa phương được hưởng lợi từ quá trình đô thị hóa. Các chương trình đào tạo nghề, chuyển đổi việc làm cho lao động nông nghiệp, hỗ trợ khởi nghiệp cho thanh niên, phụ nữ, làng nghề được triển khai song song với các dự án hạ tầng. Hệ thống nhà ở xã hội, nhà ở cho công nhân, ký túc xá sinh viên được bố trí hợp lý trong các khu đô thị mới, gắn với giao thông công cộng, dịch vụ giáo dục, y tế. Các chỉ tiêu về tỷ lệ cây xanh đô thị, diện tích sàn dịch vụ công cộng, tỷ lệ nước thải được xử lý, tỷ lệ chất thải rắn được tái chế được đưa vào bộ chỉ số đánh giá phát triển Sơn Tây, làm cơ sở giám sát, điều chỉnh kế hoạch trong từng giai đoạn.