당초 예정됐던 노선은 킨텍스~동탄 구간이었다. 이에 일산서구 대화동 북쪽에 있는 파주시운정신도시가 이 노선의 직접적인 수혜를 입지 못하게 되자, 해당 지역의 주민들이 노선 연장을 요구했다.[14] 결국 경기도에서는 연선 지자체의 의견을 수렴하여 2010년 하반기, 수도권 광역급행철도 A노선의 노선을 서쪽으로는 김포와 파주로, 남쪽으로는 평택으로 연장한 계획안의 연구용역을 진행하기도 했다.[15] 이와 별도로 파주시에서는 시 교통망 구축 차원에서 킨텍스~운정 간의 GTX 연장안의 타당성 조사를 시행하여 타당성이 높다는 결과를 얻었으며, 이를 토대로 경기도와 파주시는 2015년 11월 연장안 확정을 요구했으나 기획재정부와 국토교통부는 노선 연장은 타당성 조사를 다시 실시하여야 하므로 거부했다.[16]2017년12월 29일 고시된 기본계획에 파주 연장은 포함됐으나, 그 이외의 연장안은 포함되지 않았다.
삼성~운정 구간의 실시설계가 2018년 6월경 개시되어[3] 동년 11월 환경영향평가 초안이 제출됐다.[17] 제출된 초안 가운데 서울특별시 종로구와 은평구 경계에서 북한산국립공원 지하를 통과하는 구간이 있는데, 환경부에서는 해당 구간의 노선 대안을 검토하라는 의견을 냈다.[17] 일부 환경단체에서는 환경영향평가의 법정 검토 시한인 2019년1월 18일까지 북한산을 우회하는 노선안을 계획하여 해당 안을 채택하라고 주장하고 있다.[18] 노선 변경이 이루어질 경우, GTX A노선과 선로를 공유한 신분당선 북부 연장의 상명대역(가칭)이 설치되지 못한다.[19]
킨텍스~운정 구간에서 GTX A노선이 파주시 다율동의 아파트 단지와 열병합발전소 인근의 지하를 통과하는데, 일부 주민들은 이를 아파트 건물과 발전소의 직하부를 지난다고 오해하여 노선을 변경할 것을 주장하고 있다.[20]
신분당선 북부 연장 구간은 2016년 6월, GTX-A노선과 노선을 공유하는 것으로 고시됐다.[21] 이와 관련하여 A노선의 우선협상대상자 선정 과정에서 현대건설 컨소시엄에서는 2018년 4월시청역추가 건설을 포함한 노선안을 제시하기도 했으나[22], 우선협상대상자로 신한은행 컨소시엄이 선정되어 시청역 설치는 무산됐다.[2]