תנועת המטענים בנמלי ישראל צפויה לגדול בתוך עשור לכ-65 מיליון טון בשנה. כדי לעמוד בגידול הצפוי, חברת נמלי ישראל מקדמת ומיישמת תוכנית פיתוח שאפתנית שנועדה להרחיב ולשכלל את שערי הכניסה הימיים לישראל, לקלוט אוניות גדולות, לאפשר עמידה בסטנדרטים הגבוהים ביותר של שירות ללקוחות, ולהציב את נמלי ישראל בין המובילים באגן הים התיכון. 
במרכז תוכנית הפיתוח הנוכחית עומדים שניים מהפרויקטים החשובים במשק הישראלי: נמל איתן באשדוד (נפתח בסוף 2006) ונמל הכרמל בחיפה, בהשקעה כוללת הנאמדת בלמעלה מ-4 מיליארד ש"ח.  

נמל איתן (פרויקט היובל) בנמל אשדוד
נמל איתן הוא אחד ממפעלי התשתית הגדולים במדינה ומרכיב מרכזי בהיערכות הלאומית לקראת הגידול הצפוי בנפח הפעילות של הנמלים. הנמל מהווה "קפיצת מדרגה" בתשתיות הנמליות המניעות את סחר החוץ של ישראל. 
הפרויקט הסתיים בדצמבר 2006 במועד ובתקציב המתוכנן. הפרויקט, בהשקעה של כ-3 מיליארד ש"ח, כלל את הארכת שובר הגלים של הנמל ב-1,150 מ', ייבוש שטחי ים והקמת רציפים תפעוליים באורך 1,700 מ'. הרציפים החדישים מאפשרים קליטת אוניות מכולה גדולות ומשפרים את השירות ללקוחות הנמל ולכל השרשרת הלוגיסטית בענף. 

פרויקט נמל הכרמל - שלב א', בנמל חיפה
תוכנית הפיתוח של נמל חיפה תרחיב מאוד את שטחו ואת היקף פעילותו ונועדה ליצור תשתית נמלית חיונית לשירות סחר החוץ של ישראל ולרווחת המשתמשים. 
הפרויקט, שאבן הפינה שלו הונחה ביולי 2005, כולל ייבוש שטחי ים והקמת רציף מכולות שאורכו 700 מ', מסוף מכולות מתקדם לקליטת אוניות "סופר פוסט פנמקס" ורציף משנה למטענים שאורכו 250 מ'. כמו כן מוקמים מתחם שער מודרני ומתקני אחסון משוכללים.
המסוף החדש צפוי להסתיים בתחילת שנת 2009 ויגדיל את קיבולת הנמל ב-450 אלף מכולות בשנה. ההשקעה הכוללת נאמדת בכ-1.1 מיליארד ש"ח.

נמל הכרמל, הרציף המזרחי (בבניה)

פיתוח מואץ

נוסף על שני הפרויקטים המובילים, חברת נמלי ישראל מבצעת פרויקטים נוספים של בינוי ופיתוח במרחב הנמלים. אלה נועדו להכשיר, לפתח ולהשביח את היצע התשתיות הנדרש לפעילות הנמלים ולצורכי המשק.

פרויקטים בולטים בשלבי עבודה:
  • הרחבת מסוף המכולות המזרחי בנמל חיפה
  • הכשרת שטחי אחסון מכולות באזור הקישון
  • שדרוג מסוף המכולות הוותיק בנמל אשדוד (רציף 7)
  • הקמת מסוף רכבת למטענים בעורף רציפי "איתן"
מעגן כלי שיט, חיפה