Marieholmstunneln är geografiskt och utformningsmässigt kopplad till Partihallsförbindelsen som regeringen sade ja till redan 15 februari 2007. Avsikten är att de båda lederna på ett effektivare och mer miljöanpassat sätt ska koppla samman E 20 med E 45 och E 6. Syftet är framför allt att minska sårbarheten i trafiksystemet i området. Inte minst avlastas Tingstadstunneln och angränsande vägnät där det i dag råder stora säkerhets- och framkomlighetsproblem vid högtrafik. Vägverket har föreslagit att den nu planerade vägen ges motorvägsstandard och byggs i en 498 meter lång tunnel under Göta älv med tre körfält i vardera riktning från Marieholmsmotet till Ringön.