Per il potenziamento strutturale e tecnologico del tratto Pistoia-Montecatini la Regione e Rfi hanno stanziato 44 milioni di euro. Il protocollo d'intesa, per l'eliminazione dei passaggi a livello, è stato firmato da Enrico Rossi, presidente della Regione, e da Michele Mario Elia, ad  di Rfi, alla presenza di  Mauro Moretti, ad di Fs. La Regione destinerà 35 milioni di euro a un primo stralcio di lavori propedeutici al raddoppio del tratto, mentre Rfi metterà 8,8 milioni per modernizzare i sistemi di controllo. 
"Abbiamo deciso di fare un primo lotto – ha spiegato Rossi – che non è ancora il raddoppio dei binari ma che consentirà di migliorare le tecnologie e di eliminare, su questa tratta, tutti i passaggi a livello in modo da dare un contributo anche qui alla velocità e al miglioramento dei tempi. Dovrà essere realizzato entro il 2013, secondo il protocollo che andiamo a sottoscrivere anche con le Province e i Comuni capoluogo".
Inoltre, i lavori prevedono anche un nuovo sistema di controllo nelle stazioni di Pistoia, Serravalle e Montecatini; modifiche ai binari della stazione di Montecatini Terme e prolungamento del sottopassaggio usato dai viaggiatori; miglioramento dell'accessibilità delle stazioni a maggiore frequentazione della linea, che attende da tempo il raddoppio per il quale il ministero delle Infrastrutture e dei trasporti avrebbe dovuto stanziare 46 milioni che però non sono mai stati assicurati.