El trazado del Tranvía de la Bahía de Cádiz comienza en el Polígono Industrial de Pelagatos, donde se sitúan los talleres y cocheras, el puesto de control central y el edificio administrativo. Discurre por el casco urbano de Chiclana de la Frontera, municipio en el que se sitúan siete paradas. El Trambahía circula en paralelo a la A-48 a través de un paisaje singular de esteros y salinas, con una parada interurbana de acceso al polígono industrial de Tres Caminos.
En San Fernando, el tren realiza ocho paradas, la mayoría a lo largo de la calle Real, arteria principal del municipio con acceso a múltiples lugares emblemáticos. Tras la parada multimodal de La Ardila (donde se ubica un aparcamiento disuasorio y un intercambiador con autobuses interubanos y taxis), el Trambahía se adentra en las vías existentes de la Red Ferroviaria de Interés General del Estado en Río Arillo. En el siguiente tramo los trenes pueden tomar velocidades de hasta 100 km/hora y se aprovechan todas las paradas del soterramiento antes de llegar a la Estación de Ferrocarriles de Cádiz en la céntrica Plaza de Sevilla de la capital gaditana.
