Neben den Infrastrukturausbauten rund um Basel ist auch der Ausbau im Zentrum des Netzes eine grundlegende Voraussetzung für die Weiterentwicklung der trinationalen S-Bahn.
Es handelt sich in erster Linie um eine unterirdische Durchmesserlinie, die Basel SBB mit dem Badischen Bahnhof verbindet und somit den Lückenschluss zwischen dem schweizerischen und dem badischen Streckennetz sicherstellt. Diese Führung erlaubt es, Linien aus dem Fricktal, dem Ergolz- oder dem Birstal direkt durch Basel hindurchzuführen und mit dem Hochrhein oder dem Wiesental zu verbinden – ohne Umstieg, mit besseren Fahrzeiten und höherer Stabilität.
Entlang dieser innenstädtischen Tunnelverbindung wird die Errichtung neuer Haltestellen geprüft, die innerstädtische Nachfrageschwerpunkte erschliessen und eine effiziente Verknüpfung zum Bus- und Tramnetz sicherstellen können.
Langfristig kann auch die Kapazität und das Angebot auf der Strecke von Basel in Richtung Frankreich erweitert werden, indem zwei zusätzliche Spuren unterirdisch von Basel SBB bis Basel St. Johann verlegt werden.
Der Ostast umfasst die Tunnelstrecke zwischen Basel SBB, Basel Mitte, Basel Klybeck und einem neuen Tiefbahnhof am Badischen Bahnhof. Der Westast führt die Strecke von Basel SBB weiter nach Basel St. Johann und von dort über Saint-Louis bis zum EuroAirport.
Der Kapazitätsausbau des Knotens ist so konzipiert, dass die S-Bahn im Basler Zentrum vollständig entflochten vom Fern- und Güterverkehr verkehren kann. Die unterirdische Führung der S-Bahn schafft oberirdisch zusätzliche Kapazitäten auf den bestehenden Strecken – vor allem für den Güterverkehr als NEAT-Zubringer und für einen ausgebauten Fernverkehr mit dichteren Takten. Auch der Regionalverkehr aus Karlsruhe und Freiburg (Breisgau) wird so über die bestehenden Strecken auf das Schweizerische Netz verlängert werden können. Gleichzeitig entfallen oberirdische Konfliktpunkte, insbesondere in den Bahnhöfen Basel SBB und Basel Badischer Bahnhof, was die Pünktlichkeit im gesamten Netz verbessert.