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Il primo cantiere, in località Rifredi è posizionato quasi interamente in aree ferroviarie ed è articolato in tre aree: una, a servizio del nuovo binario pari, è situata lungo la linea ferroviaria per Pisa; una seconda, a servizio del nuovo binario dispari, è collocata a margine dei binari della linea per Bologna; la terza area è situata nell'attuale zona ferroviaria della Sottostazione Elettrica di Firenze Rifredi.
Il secondo cantiere, Belfiore-Macelli, è dedicato alla nuova Stazione. Le principali aree del cantiere sono state individuate tenendo conto dell'esigenza di garantire lavorazioni in parallelo sia nell'area di Belfiore, dove verrà realizzato l'edificio di accesso alla stazione, sia nell'area degli ex Macelli, dove si realizzerà il camerone della nuova stazione. A queste due aree si aggiunge il sedime della ex Centrale del Latte di Firenze, riallocata in altra sede. 
In zona Belfiore il cantiere occupa una superficie di proprietà di FS, mentre in zona Macelli occupa aree di proprietà comunale di cui RFI ha acquisito la disponibilità, sia tempoanea che definitiva.
Il terzo cantiere, quello principale di tutta la penetrazione urbana delle nuove linee veloci occupa una superficie di proprietà di FS ed è ubicato nell'area ferroviaria attigua alla stazione di Firenze Campo di Marte, dove è prevista la rampa di discesa per l'imbocco delle gallerie naturali; in questa area è stata montata la fresa scudata per lo scavo meccanizzato delle gallerie.
Per lo smaltimento del materiale di scavo e di demolizione si prevede di utilizzare due soluzioni operative distinte, individuate presso l’interporto di Guasticce, in Comune di Collesalvetti (provincia di Livorno) per i materiali provenienti dai lavori per la realizzazione dello scavalco e nei pressi della ex-miniera di lignite di Santa Barbara, nel comune di Cavriglia (provincia di Arezzo). 
Nel dettaglio, il materiale di scavo conferito a Guasticce è stato utilizzato per realizzare consolidamenti di aree industriali, mentre il materiale destinato a Santa Barbara, sarà destinato ad opere di risanamento ambientale, nell’ambito dello Studio di Impatto Ambientale redatto da ENEL, concessionaria dell'attività estrattiva, approvato in due fasi dal MATTM (luglio 2009 e gennaio 2013) . L’allontanamento del materiale di scavo originato dai cantieri AV sarà effettuato con trasporto ferroviario attraverso treni container.

Per servire i cantieri della nuova stazione è stato realizzato un nuovo sedime, il cosiddetto “corridoio attrezzato”, limitrofo agli impianti in esercizio di collegamento tra l'area della nuova stazione AV e la stazione di Rifredi. Quest'ultima costituisce la base di partenza dei treni per il trasporto del materiale in direzione Sud, verso la miniera di S.Barbara.