Après la décision ministérielle, une nouvelle période de concertation s’engage entre novembre 2012 et mai 2013.
Elle porte sur l’approfondissement des études préalables et vise à affiner la desserte des territoires et les sections de ligne nouvelle aptes à la mixité des circulations, ainsi que les sites d’implantation de gare nouvelle dans le Biterrois et le Narbonnais. Cinq possibilités de desserte ont été étudiées :
• la desserte par les gares actuelles de Béziers et Narbonne
• une gare nouvelle : à Béziers-est ou à Narbonne-ouest ou à Nissan-lez-Ensérune
• deux gares nouvelles : à Béziers-est et à Narbonne ouest
Le maître d’ouvrage a également étudié la possibilité de réaliser, à un horizon plus lointain, une gare nouvelle dans le secteur de Perpignan.
Dans chaque secteur, 2 sites d’implantations ont été étudiés :
À Béziers-est :
• « canal du Midi » : gare à l’interconnexion avec la ligne existante sur Villeneuve-lès-Béziers, proche du Canal du Midi
• « A75 » : gare au Sud de l’échangeur A9 / A75, sur la commune de Villeneuve-lès-Béziers
À Nissan-lez-Ensérune
• « village » : gare à l’interconnexion avec la ligne existante et la gare actuelle, proche du village de Nissan
• « Péries » : gare sur le secteur de Nissan-Péries, à 3 km du village à la limite de l’Aude et jouxtant la ligne existante
À Narbonne-ouest
• « Pont des charrettes » : gare à l’interconnexion avec la ligne existante, en viaduc
• « Les Prax » : gare jouxtant la ligne existante à proximité immédiate du village de Montredon-des-Corbières

