Zum Projekt Stuttgart 21 gehört nicht nur der Neubau des unterirdischen Durchgangsbahnhofs in der baden-württembergischen Landeshauptstadt. Auch der Bau einer neuen Schnellbahnstrecke nach Ulm umfasst das Milliardenprojekt. Die Bahn gab die Kosten hierfür bisher mit 2,9 Milliarden Euro an. Aus Sicht von Gutachtern ist dies jedoch weit unterkalkuliert. Das Münchner Verkehrs-Beratungsbüro Vieregg-Rößler GmbH kommt auf eine Bausumme von mindestens 4,55 Milliarden Euro. Die Fachleute kalkulierten dabei zu erwartende Preissteigerungen bis 2016 ein. Durch Unwägbarkeiten könnten die Kosten sogar auf zehn Milliarden Euro steigen, ermittelten sie.

Vor allem die Kosten für die Tunnelarbeiten beim Alb-Aufstieg schlügen viel stärker zu Buche als die Bahn bisher annehme. Ein Grund dafür seien die Geologie und Probleme mit eindringendem Wasser.

Hintergrund ist unter anderem die Technologie des Tunnelbaus. Die "Neue österreichische Tunnelbauweise" sei unter den "beschriebenen geologischen Umständen" die teuerste, heißt es in einer Auswertung des Gutachtens . Komme diese in der Planung vorgesehene Technik beim Untertunneln der Schwäbischen Alb durchgängig zum Einsatz, koste dies etwa zehn Milliarden Euro. Mit einer kostengünstigeren Bohrweise und ohne weitere tunnelbautechnische Probleme sei mit "wahrscheinlichen Kosten" von 5,3 Milliarden Euro zu rechnen – immer noch 83 Prozent mehr als die Bahn einplant.

Außerdem müssten Kostensteigerungen im Laufe der etwa zehn Jahre langen Bauarbeiten einberechnet werden, sagte der Betriebswirt Martin Vieregg . "Wir orientieren uns immer an schon fertiggestellten Projekten." Als Beispiel führten sie die neue Strecke zwischen Ingolstadt und Nürnberg an.

Die Bahn kalkuliert für Bahnhofsneubau und Schnellbahnverbindung nur 4,1 Milliarden Euro ein.

Vieregg-Rößler errechneten die Baukosten im Auftrag der baden-württembergischen Landtagsfraktion der Grünen, die zu den Kritikern des Bauvorhabens zählt. Denn dafür muss nicht nur der Altbau des Bahnhofs in Stuttgart fallen, sondern auch etwa 280 Bäume. In den letzten Wochen protestierten Gegner des Projekts teils erbittert gegen die begonnenen Abrissarbeiten , die Polizei hatte zu Wochenbeginn ein besetztes Baumhaus geräumt. Die Landes-SPD, einst Befürworterin des Vorhabens, regte am Dienstag an, die Bürger über den Neubau abstimmen zu lassen. 

Das Münchner Büro hatte bereits 2008 eine Studie zu den Kosten des Bahnhofsprojekts und der Anbindung an die Schnellbahnstrecke nach Ulm vorgelegt. Damals waren die Verkehrsberater von 6,7 bis 8,7 Milliarden Euro ausgegangen.

Der Münchner Diplom-Psychologe Karlheinz Rößler sagte dem Magazin stern , die Kosten seien ökonomisch "nicht zu vertreten". Das liege auch daran, dass die Strecke Stuttgart-Ulm im deutschen und europäischen Schienennetz eine Art "bessere Nebenstrecke" sei, über die bloß noch halb so viele Züge führen wie noch vor 20 Jahren. Außerdem werde sie so steil gebaut, dass Güterzüge sie nicht nutzen könnten.

Die Ingenieure empfahlen, den Neubau komplett umzuplanen oder aber kleinere Korrekturen an der vorhandenen Trasse vorzunehmen, damit dort Züge mit Neigetechnik fahren könnten. Dadurch verkürze sich die Fahrzeit fast genauso wie mit einer neuen Strecke.

Der Chef des Verkehrsausschusses im Bundestag, Winfried Hermann (Grüne), forderte einen sofortigen Baustopp: "Der Bund muss die Reißleine ziehen", sagte er. Hermann kritisierte, die Bahn habe die Kosten schöngerechnet, um von der Politik grünes Licht zu bekommen. "Im Privatleben würde man von Betrug sprechen."

Die Bahn hatte erst vor Kurzem die Ausgaben für die Neubaustrecke um 865 Millionen Euro nach oben korrigiert.

Der Konzern bezeichnete das Gutachten als unseriös. Ein Bahn-Sprecher sprach von neuen "Horrorzahlen", mit denen die Bevölkerung verunsichert werden solle.

Vieregg-Rößler hatten mit ihren Kostenberechnungen das Transrapid-Projekt von der Münchner Innenstadt zum Flughafen zu Fall gebracht. 2008 legte die CSU die Pläne wegen einer unvertretbaren Kostensteigerung zu den Akten.