Les alternatives à ce projet comportent des inconvénients importants.

Le projet de la Transalpine comporte bien des alternatives. La plus simple étant d’ajouter des autoroutes. Par exemple, un projet visait à doubler le tunnel autoroutier de Frégus. Toutefois, par la signature de la convention alpine en 1991 et celle du protocole des transports en 2005, la France s’est engagée à ne pas réaliser de nouvelles infrastructures routières dans les Alpes car celles-ci sont la cause d’une importante pollution dans les vallées.
D’autres alternatives sont possibles, notamment celle des transports en mer et des transports fluviaux qui sont en plein développements, mais, pour desservir les territoires, il faut des fleuves navigables, de plus la construction de ports et de bateaux est coûteuse, ainsi que le carburant consommé par les porte-conteneurs.
Le trafic aérien, quant à lui, bien qu’en plein essor alors que le transport ferroviaire reste stable, comporte des points négatifs non négligeables en termes de dépenses énergétiques et d’impacts environnementaux. Ce serait donc contraire au protocole de Kyoto qui vise à réduire les émissions de gaz carbonique.
Le projet d’une ligne de transport ferroviaire mixte semble donc la meilleure solution.