Spårvagnen, som för närvarande betjänar Nottingham-området, skulle också köras till East Midlands flygplats och den föreslagna HS2-stationen i Toton.
De 19 råden i regionen beskrev systemet som ett av flera "prioriterade projekt" i decentraliseringsförhandlingarna.
Tidsplanen och kostnaderna för projektet diskuteras inte i dokumentet.
Informationen avslöjades i ett dokument med detaljerade förfrågningar från regeringen som en del av ett avtal om att överlåta makten.
Andrew Braddock, ordförande för Light Rail Transit Association, som stöder projektet, sade spårvagnarna skulle vara ett effektivt och effektivt sätt att flytta passagerare från HS2-stationen till städerna Derby och Nottingham.
Uppdateringar om denna berättelse och mer från Derbyshire
Han sade: " Jag är inte förvånad över flytten... när de börjar titta på den... kommer de att inse att det är en bra idé att skapa ett lätt tunnelbanenätverk i East Midlands....
"Det har funnits en våg av moderna nya spårvägar över hela Frankrike som stadsborgmästarna säger... det är dags att vi tar gatorna tillbaka för folket.
"I Tyskland har de haft spårvagnar sedan 1880-talet och var förnuftiga och behöll dem."
En transportöversyn 2013 uppskattade kostnaden för en ny spårvagnslinje till £20m för varje mil spår, vilket sätter kostnaden för en länk från Toton till Derby på ca £200m.
En annan kostnadsberäkning för en spårvagnslinje från Nottingham till Ripley i Derbyshire via Eastwood, Kimberley och Langley Mill sattes till £180m.
I dokumentet sades att råden i East Midlands är fast beslutna att "uppnå en enad ståndpunkt om de strategiska transportinsatser som krävs för att maximera tillväxtpotentialen i regionen".
Andra projekt som stöds av det lokala partnerskapet för företag omfattar följande:
Du kan också läsa mer om denna berättelse på vår Nottinghamshire livesida.
Ett multi-million pund projekt för att utvidga Nottingham spårvagnssystem till Derby behandlas som en "prioritering", har BBC lärt sig.