根据长沙市轨道交通集团公司发出的招标公告，地铁5号线一期工程呈南北走向。全线共设18个地铁站，由北往南分别为：

蟠龙路站、湘龙路站、开元西路站、万家丽北路站(与长沙地铁3号线换乘)、三一大道站、朝阳站(与长浏城际铁路换乘)、晚报大道站(与长沙地铁7号线换乘)、马王堆站、万家丽广场站(与长沙地铁2号线换乘)、东郡站(与长沙地铁6号线换乘)、朝晖路站、华雅站、劳动东路站(与长沙地铁4号线换乘)、曲塘路站、雨花广场站、木莲冲路站(与轨道交通9号线换乘)、湘府路站(与轨道交通8号线换乘)、时代阳光大道站。