规划线网结构由“环形线+放射线+X对角线”构成，并构建由十三号线与专三号线形成的十字属快线，支持“两轴两带” （南部产业拓展轴、北部优化发展轴，东部产业发展带、西部区域联动带）的产业发展。与此同时，为贯彻《珠江三角洲地区改革发展规划纲要（2008-2020年）》，预留与城际轨道交通及周边城市轨道交通对接条件，增强了线网的开放性。在2010年线网基础上，2020年线网增加了三号线东延段（番禺广场-清流）、四号线南北延长线（金洲-资讯园，黄村-水西）、五号线东延段（文冲-黄埔客运港）、六号线东延段（香雪-永和）、七号线（广州南站-大沙东）、八号线北延段（文化公园-白云湖）、十号线（体育西-东沙）、十一号线（环线）、十二号线（槎头-大学城南）、十三号线（凰岗-新塘，东西快线）、十四号及支线（从化线及知识城线）、十六号线（新塘-荔城，荔城线）、二十号线（广州南站-琶洲，新客站联络快线）和白鹅潭联络快线（广州南站-白鹅潭），线网总里程677公里。