2002年，省、市发改委与德国斯图加特大学合作开展“徐州综合住居和交通规划”研究，着手编制轨道交通线网规划。

  2006年5月，市规划局委托南京市城市与交通规划设计研究院开展线网规划编制工作。同年12月，南京交规院完成了《徐州市主城区轨道交通线网规划（中间报告）》的编制工作，市规划局组织专家进行了论证。

  2007年6月19日，省住建厅组织专家对《徐州市主城区轨道线网规划》进行论证。

  2009年6月，市规划局委托中铁四院进行《徐州市城市快速轨道交通建设规划》以及相关专题的编制工作。

  2010年11月，由于我市于2007年进行了新一轮的城市总体规划修编，并得到国务院批准，为了适应新一轮城市发展需要，我市又委托南京交规院根据新的城市总体规划对《线网规划》进行了修编。

  2011年1月，中铁四院编制完成《建设规划》。同年3月7日，省住建厅、市规划局组织专家对修订后的线网规划进行了论证，专家组原则同意线网规划基本架构形态。3月26日，市政府批复同意经省住建厅评审通过的《线网规划》。6月15日，受省发改委委托，省交规院在南京主持召开了《客流预测专题报告》评审会。6月28-30日，省发改委在我市主持召开《建设规划》预评估会。10月17日，市发改委向省发改委上报了《关于转报徐州市城市快速轨道交通建设规划的请示》。11月28日，省发改委向国家发改委上报了《关于上报徐州市城市快速轨道交通建设规划的请示》。

  2012年3月8日，国家环保部环境影响评价司在我市主持召开《徐州市城市轨道交通建设及线网规划环境影响报告书》审查会，6月22日出具审查意见并予以通过。4月15至16日，受发改委委托，中咨公司在徐召开了《徐州市城市快速轨道交通建设规划》评估会，9月10日出具评审报告并报国家发改委。11月14日至15日，住建部在徐召开了建设规划评审会，之后启动了部委会签程序。

  2013年2月22日，经国务院批准，我市轨道交通建设规划由国家发改委正式批复，标志着国家已经同意我市实施轨道交通项目。