Tại Đồ án điều chỉnh Quy hoạch chung Thủ đô đến năm 2045, tầm nhìn đến năm 2065, bên cạnh đề xuất mô hình "thành phố trong thành phố", Hà Nội vẫn giữ định hướng hình thành các đô thị vệ tinh. Tuy nhiên, thay vì 5 đô thị vệ tinh như quy hoạch cũ, định hướng điều chỉnh quy hoạch chung Thủ đô Hà Nội lần này chỉ còn 2 đô thị vệ tinh gồm Sơn Tây và Phú Xuyên. Trong đó, Sơn Tây là đô thị văn hóa lịch sử, du lịch nghỉ dưỡng và Phú Xuyên là đô thị công nghiệp, đầu mối giao thông, trung chuyển hàng hóa.
Quy hoạch chung Thủ đô Hà Nội đến năm 2030 tầm nhìn đến năm 2050 được Thủ tướng Chính phủ phê duyệt tại Quyết định số 1259/QĐ TTg ngày 26/7/2011 (QHC 1259) đã xác định cấu trúc phát triển đô thị của Thủ đô Hà Nội theo mô hình chùm đô thị gồm khu vực đô thị trung tâm, 5 đô thị vệ tinh, các thị trấn được kết nối bằng hệ thống giao thông đường vành đai kết hợp các trục hướng tâm, có mối liên kết với mạng lưới giao thông vùng và quốc gia.
Theo Phó Chủ tịch Hội Quy hoạch phát triển đô thị Việt Nam, TS.KTS Đào Ngọc Nghiêm, đây là mô hình đã thành công ở nhiều nước phát triển, phù hợp với đặc điểm của Hà Nội nhưng kết quả thực hiện cho thấy chưa phát huy cấu trúc không gian đã xác định.
Giám đốc Sở Quy hoạch - Kiến trúc Hà Nội cho biết, thành phố đã rà soát xác định lại mô hình và lộ trình phát triển các đô thị vệ tinh để có kế hoạch tập trung nguồn lực đầu tư theo thứ tự ưu tiên... Do đô thị vệ tinh Xuân Mai, Hòa Lạc nhập vào thành phố phía Tây, đô thị vệ tinh Sóc Sơn nhập vào thành phố phía Bắc nên định hướng chỉ còn lại 2 đô thị vệ tinh là Sơn Tây và Phú Xuyên.
Hai đô thị vệ tinh còn lại này và các thị trấn sinh thái sẽ được nghiên cứu một cách cụ thể hơn, gắn với yêu cầu phát triển của Thủ đô giai đoạn tới.
Tại đô thị Sơn Tây với nền tảng lịch sử phát triển đô thị lâu dài, làng cổ Đường Lâm, Thành cổ Sơn Tây, Đền Và... và vùng cảnh quan sinh thái hấp dẫn tại khu vực sẽ được phát triển các chức năng hỗ trợ du lịch, đào tạo, y tế cùng các cơ sở an ninh - quốc phòng hiện có sẽ xây dựng Sơn Tây trở thành đô thị cửa ngõ phía Tây Bắc của Thủ đô.
Đặc biệt, đề xuất hình thành một thành phố trên cơ sở Thành cổ Sơn Tây, khai thác tối đa giá trị văn hóa truyền thống, xây dựng nền công nghiệp không khói là các sản phẩm du lịch đặc thù. Trong đó nhấn mạnh yếu tố kiến trúc, yếu tố lịch sử, khơi gợi niềm tự hào dân tộc thông qua các sản phẩm du lịch, phục dựng các làng cổ, các khu vực phố cổ, hình thành phố đi bộ, trung tâm triển lãm phi vật thể, triển lãm văn hóa truyền thống, chợ đêm, văn hóa ẩm thực, kiến tạo nền kinh tế bằng nguồn lực du lịch làm cốt lõi...
Đối với định hướng phát triển không gian đô thị vệ tinh Phú Xuyên, đây được đánh giá là một trong những đô thị tiềm năng bởi sự liên kết chặt chẽ với sân bay Nam Hà Nội, đường sắt tốc độ cao, hệ thống giao thông sky-monorail dọc bờ sông Hồng, hệ thống du thuyền, hệ thống vận tải đường thủy sông Hồng.
Tại đây phù hợp để hình thành một đô thị cửa ngõ phía Nam, là trung tâm dịch vụ và khai thác logistics, trung tâm đón nhận các sản phẩm nông sản của khu vực phía Nam phục vụ cho cung ứng và xuất khẩu. Với sự hình thành thành công của mô hình OCOP tại Phú Xuyên phù hợp để hình thành một trung tâm nghiên cứu, ứng dụng và triển lãm OCOP lớn nhất khu vực với những lợi thế sẵn có…
Phát triển đô thị Phú Xuyên trở thành đô thị công nghiệp, đầu mối giao thông, trung chuyển hàng hóa, đầu mối của các hành lang giao thông quốc gia. Ưu tiên phát triển các khu nhà ở phục vụ công nhân khu công nghiệp. Các chức năng đô thị công nghiệp, dịch vụ theo mô hình sinh thái liên kết hữu cơ giữa hệ thống không gian công cộng gắn với mặt nước, cây xanh sông Nhuệ và sông Hồng...