效益
紓緩交通擠塞，並改善附近社區環境，包括綠化及景觀、重置公共設施、文化及保育。
紓緩交通擠塞
中九龍幹線是一條快速替代道路。
現時跨越中九龍的東西主要道路，包括龍翔道、界限街、太子道西、亞皆老街、窩打老道、加士居道行車天橋以及漆咸道北等，於繁忙時間已接近或超出其容車量。交通擠塞令支路車輛難以匯入這些主要道路，使擠塞情況蔓延至周邊地區。
中九龍幹線作為一條快速替代道路，能夠繞過繁忙的中九龍地區，大大縮短行車時間。通車後，由油麻地至九龍灣在繁忙時間的車程預計將從30分鐘縮短至僅約5分鐘。中九龍幹線亦有助大幅減少現時擠塞的主要東西交通走廊的交通流量，從而紓緩交通擠塞。此外，黃大仙、何文田及九龍城等周邊地區亦可受惠。
綠化及景觀
中九龍幹線位於油麻地的西面隧道出入口將建有面積約32,000平方米的園景平台，以美化附近環境。該平台將連接至廣深港高速鐵路（香港段）西九龍站的園景平台，為公眾提供更多綠化和休憩空間。油麻地沿甘肅街部分公共設施因中九龍幹線工程須重置，亦可利用騰出的空間待工程完成後進行綠化。
概念圖（設計階段）
油麻地園景平台
中九龍幹線西面隧道出口上將建有一個由東至西長約250米，南至北長約270米的園景平台。園景平台將覆蓋油麻地西工程建造的一段低於地面道路及麗翔道至欣翔道的一段海泓道，提供額外綠化空間。此園景平台亦會連接廣深港高速鐵路（香港段）西九龍站的園景平台，形成一條連接油麻地至廣深港高速鐵路（香港段）西九龍站的分層行人路線，並開放予公眾人士作休憩處。
油麻地園景平台
中九龍幹線西面隧道出口上將建有一個由東至西長約250米，南至北長約270米的園景平台。園景平台將覆蓋油麻地西工程建造的一段低於地面道路及麗翔道至欣翔道的一段海泓道，提供額外綠化空間。此園景平台亦會連接廣深港高速鐵路（香港段）西九龍站的園景平台，形成一條連接油麻地至廣深港高速鐵路（香港段）西九龍站的分層行人路線，並開放予公眾人士作休憩處。
重置公共設施
中九龍幹線工程沿線數個公共設施需要重置，以配合工程。
油蔴地警署
為方便市民，舊油蔴地警署舊翼內的報案中心仍維持運作。
油麻地玉器小販市場
油蔴地公共圖書館
油麻地公共圖書館及油麻地玉器小販市場亦已遷往梁顯利油麻地社區中心以南的一個臨時建築物。
油麻地母嬰健康院
衞生署在油蔴地分科診療所提供的設施，包括皮膚科診所和美沙酮戒毒診所已在毗鄰的油麻地賽馬會分科診所重置。
母嬰健康院已於友翔道臨時重置，並已於2020年第2季開始運作。
文化及保育
中九龍幹線工程涉及區內一些具保育價值及特色的地點，工程團隊將盡力保留受影響的文物和特色地標。
保育舊油蔴地警署
舊油蔴地警署獲評為二級歷史建築物。中九龍幹線的隧道走線設計會完全避開警署舊翼，而新翼則透過托底加固工程完整保留。
廟街夜市
由於隧道走線會經過油麻地停車場大廈，因此需要將大廈拆卸以配合工程。施工期間，沿廟街和上海街的大廈外圍會設置有蓋圍板及行人路，以確保行人安全及避免影響夜市活動。
九龍城客輪碼頭及九龍城汽車渡輪碼頭
位於土瓜灣海濱的「九龍城客輪碼頭」及「九龍城汽車渡輪碼頭 (即海上部分)」鄰近中九龍幹線–啟德西工程工地。承建商已按照施工合約要求採取適當緩解措施，以監察並確保有關建築物不受隧道工程影響，包括於第二期臨時填海及海底隧道工程期間設置臨時浮台，維持碼頭正常運作。
工程團隊已按相關部門提供的指引，為中九龍幹線工程進行文化遺産影響評估。評估結果顯示在採取適當的緩解措施後，中九龍幹線於建造期間及運作階段，均不會對有關建築物造成不可緩解的影響。
環保措施
環境保護署於2013年7月批准中九龍幹線的環境影響評估報告，並於2013年8月批出環境許可證。 中九龍幹線大部份路段由隧道構成，有助減少中九龍區地面道路的車輛流量，並縮短來往九龍東西的行車時間。中九龍幹線有助減少車輛引致的空氣污染和噪音滋擾，提高中九龍區居民的生活質素。
中九龍幹線工程將於油麻地、何文田及啓德發展區興建三座通風大樓，並於大樓內安裝空氣淨化系統，去除隧道排氣內最少八成的二氧化氮及可吸入懸浮粒子。此外，中九龍幹線主要由隧道組成，加上其作為快速替代道路的功能，可大大減少地面道路的車流量及交通擠塞，從而減少車輛引致的空氣污染和噪音滋擾，達致整體環境的改善。
中九龍幹線主要由隧道組成，通車後將大大紓緩現時來往九龍東西地面道路交通擠塞情況，從而減少地面車輛帶來的噪音滋擾。
此外，工程還包括在工務工程計劃875TH號「加士居道天橋隔音罩」下，在油蔴地天主教小學對出的一段加士居道天橋建造長約40米的密封式隔音罩（設垂直開口），及於駿發花園第1座和第5座對出建造一段長約100米的密封式隔音罩。連同中九龍幹線主要工程原有的隔音罩，由彌敦道至在油蔴地天主教小學對出的一段加士居道天橋將設置隔音罩，紓緩交通噪音對附近居民的影響。
中九龍幹線工程於規劃、設計及施工期間一直致力減低對環境的影響及改善環境質素，其中啟德行政大樓項目已參與香港綠色建築議會「綠建環評新建建築2.0版」評估，目標於能源使用、健康、綜合設計與建造管理、可持續發展、用材及廢物管理、用水、創新等指定範疇達到75分以上，以獲得鉑金等級認證。項目已於2023年8月獲得由香港綠色建築議會頒授「綠建環評新建建築2.0版」暫定評估的鉑金級認證。
啟德行政大樓及通風大樓建造工程將應用預製組件技術，並盡量使用可持續森林產品、循環再造及區域內物料、綠色產品，以及無破壞臭氧物質的物料。規劃及設計時亦積極考慮利用可再生能源、自然光照明和雨水灌溉綠化地帶等的可能性，以減少電力和水資源消耗。