Der Weiterbetrieb der innerstädtischen Gäubahnstrecke („Panoramabahn“) wurde schon 2010 im Schlichterspruch des Schlichtungsverfahrens zum Projekt „Stuttgart 21“ gefordert und ist seither Konsens auf allen politischen Ebenen. Die Strecke wird deshalb auch weiterhin für den Eisenbahnverkehr zur Verfügung stehen. Offen ist lediglich noch das künftige Betriebskonzept. Mit hoher Wahrscheinlichkeit werden zunächst Regionalbahnen die Strecke bedienen. Die Option einer späteren Einbindung in das S-Bahn-Netz wird offen gehalten. Parallel zu den Überlegungen zum Verkehrsangebot prüft die Landeshauptstadt Stuttgart die Reaktivierung des Westbahnhofs sowie die Anlage weiterer Haltepunkte. Ein Wiederaufbau des früheren Haltepunkts „Wildpark“ ist wegen des geringen Fahrgastpotenzials aber nicht vorgesehen.

Eine Anbindung der Panoramabahn an den künftigen Hauptbahnhof ist baulich kaum realisierbar. Der verkehrliche Nutzen der Strecke als innenstadtnahe Tangente wird dadurch aber kaum tangiert, sofern zumindest eine Durchbindung in Richtung Feuerbach hergestellt werden kann. Nach der Inbetriebnahme der aufgrund von „Stuttgart 21“ erweiterten Bahnanlagen auf den Fildern besteht die Möglichkeit, im Störungsfall S-Bahn-Züge aus dem Raum Böblingen/Vaihingen über den Flughafen zum Hauptbahnhof zu führen. Durch die beschlossene Umrüstung der S-Bahn auf das moderne Leitsystem ETCS wird dies noch erleichtert. Wie heute steht dann wieder eine Ausweichtrasse zur S-Bahn-Stammstrecke zur Verfügung.