Đường Vành đai 4 đoạn từ Quốc lộ 32 đến Quốc lộ 6 có chiều rộng tối thiểu 120m, tối đa 135m. Đoạn chạy trong đê tả đáy cũ rộng 120m. Đoạn chạy trùng đê tả đáy thuộc xã An Thượng rộng nhất 135m. Đoạn duy nhất chạy trong vùng phân lũ sông đáy thuộc địa bàn xã An Thượng và Song Phương, bắt đầu từ phía bắc xã Song Phương và đến hết phía nam xã An Thượng.
Đoạn này chạy qua các xã Đức Thượng, Minh Khai, Dương Liễu, Cát Quế, Yên Sở, Đắc Sở, Tiền Yên, Song Phương, An Thượng, Đông La, La Phù của Hoài Đức và qua Yên Nghĩa của Hà Đông.
- Phần đường cao tốc 6 làn xe: 36,0m
- Phần dự trữ phía tây: 9,5m
- Hành lang đường sắt vành đai phía Tây: 20,0m
- Đường gom phía Đông: 32,5m
- Đường gom phía Đông: 22,0m trong đó bố trí 2 là xe bus nhanh BRT ở 2 bên đường gom này chạy hai chiều ngược nhau.
Đoạn này có 4 nút giao hoàn chỉnh gồm nút giao với QL32 tại xã Đức Thượng, nút giao với trục Hồ Tây - Ba Vì tại Cát Quế, nút giao Đại lộ Thăng Long tại xã Song Phương, nút giao QL6 tại phường Yên Nghĩa
Nút giao với Đại lộ Thăng Long là nút giao hoàn chỉnh khác mức có bố trí bến xe liên tỉnh phía tây và ga đường sắt quốc gia phía tây.
