由 7 條首都放射線、11 條北南縱線、18 條東西橫線，以及地區環線、並行線、聯絡線等組成，約 11.8 萬公里，另規劃遠期展望線約 1.8 萬公里。
按照“實現有效連接、提升通道能力、強化區際聯繫、優化路網銜接”的思路，補充完善國家高速公路網：保持原國家高速公路網規劃總體框架基本不變，補充連接新增 20 萬以上城鎮人口城市、地級行政中心、重要港口和重要國際運輸通道；在運輸繁忙的通道上佈設平行路線；增設區際、省際通道和重要城際通道；適當增加有效提高路網運輸效率的聯絡線。
1、首都放射線（7 條）
北京-哈爾濱、北京-上海、北京-臺北、北京-港澳、北京-昆明、北京-拉薩、北京-烏魯木齊。
北京－哈爾濱高速公路，簡稱京哈高速，又稱京哈高速公路，中國國家高速公路網編號：G1，是連接中國首都北京市到黑龍江省哈爾濱市的一條高速公路，線路全長1209千米。京哈高速於1996年9月動工，2000年9月15日全線貫通。京哈高速沿線經過北京市、唐山市、秦皇島市、葫蘆島市、錦州市、盤錦市、鞍山市、瀋陽市、鐵嶺市、四平市、長春市、哈爾濱市等城市。其中北京至瀋陽段編入亞洲公路1號線（AH1）。
北京－上海高速公路，簡稱京滬高速，又稱京滬高速公路，中國國家高速公路網編號：G2，是交通運輸部規劃的“首都放射線”中的“第二線”。滬京高速公路北起中國首都北京，南至長江三角洲的龍頭上海，全長1261.99千米，縱貫中國北京、天津、河北、山東、江蘇、上海六省市。
北京—臺北高速公路簡稱京臺高速，是國家公路網規劃中一條首都放射線高速公路，中國國家高速公路網編號G3。主要控制點為：北京、廊坊、滄州、德州、濟南、泰安、曲阜、滕州、薛城、徐州、蚌埠、合肥、銅陵、黃山、衢州、南平、福州、平潭、新竹、桃園、新北、臺北。
北京－香港－澳門高速公路，簡稱京港澳高速，又稱京港澳高速公路，中國國家高速公路網編號：G4。京港澳高速是一條首都放射型國家高速，是連接北京和廣州、深圳、香港、澳門等南部重要城市的高速公路，為中國的南北交通大動脈， [1] 全長約2285公里。各個路段車道不一，最少車道路段雙向6車道佈置。京港澳高速公路途經北京、河北、河南、湖北、湖南、廣東、香港、澳門等省級行政區，沿線經過的地級行政區自北至南有：北京、保定、石家莊、邢臺、邯鄲、安陽、鶴壁、新鄉、鄭州、許昌、漯河、駐馬店、信陽、孝感、武漢、咸寧、岳陽、長沙、株洲、湘潭、衡陽、郴州、韶關、清遠、廣州、深圳等。
北京－昆明高速公路，也稱京昆高速公路，簡稱京昆高速，中國國家高速公路網編號：G5。京昆高速是連接北京和昆明的高速公路，全長2865公里，沿途經保定、石家莊、太原、臨汾、西安、安康、漢中、廣元、綿陽、德陽、廣漢、成都、雅安、西昌、攀枝花、永仁、元謀、武定，最後終於雲南省會昆明。2015年12月22日，京昆高速石家莊至太原段建成通車。至此，作為國家高速路網項目的京昆高速公路的最後一個斷點被打通，實現了全線貫通。 。其中，在四川省的雅西高速段最為艱險。
北京－拉薩高速公路，簡稱京藏高速，又稱京藏高速公路，中國國家高速公路網編號：G6，是連接北京和西藏拉薩的一條高速公路。京藏高速全長3718公里，1996年動工，2016年10月20日（除格拉段）全線貫通。京藏高速為雙向4/6/8車道，沿線經過北京、張家口、烏蘭察布、呼和浩特、包頭、巴彥淖爾、烏海、銀川、吳忠、中衛、白銀、蘭州、西寧、格爾木、拉薩，其中銀川至中衛段與G70福銀高速重線。截至2020年，京藏高速尚餘1100千米的格拉段（格爾木-那曲）待建，那曲-拉薩（在建）其餘部分已貫通。自2019年12月21日凌晨4:00起，北京市京藏高速公路五環專用通道正式啟用。
北京－烏魯木齊高速公路，簡稱京新高速，也稱京新高速公路，中國國家高速公路網編號：G7。京新高速是連接北京和烏魯木齊的高速公路，以及國家西部大開發的重要交通要道，全長2540公里，2012年9月動工，2019年04月23日基本全線貫通。京新高速是亞洲投資最大的單體公路建設項目，它的臨河—白疙瘩段，位於內蒙古西部巴彥淖爾市和阿拉善盟境內，全長930公里，途經巴丹吉林沙漠—騰格裡沙漠—烏蘭布和沙漠，是當今世界最長的沙漠高速公路。沿線經過北京－張家口－烏蘭察布－呼和浩特－包頭－巴彥淖爾（臨河）－阿拉善（額濟納）－酒泉（馬鬃山）－哈密－吐魯番－烏魯木齊。
2、北南縱線（11 條）
鶴崗-大連、瀋陽-海口、長春-深圳、濟南-廣州、大慶-廣州、二連浩特-廣州、呼和浩特-北海、包頭-茂名、銀川-百色、蘭州-海口、銀川-昆明。
呼和浩特－北海高速公路，簡稱呼北高速，又稱呼北高速公路，中國國家高速公路網編號：G59。
呼北高速是2013年6月發佈的《國家公路網規劃（2013-2030年）》11條南北縱向國家高速之一，根據路線方案表，呼北高速主要控制點為：呼和浩特、和林格爾、右玉、朔州、岢嵐、呂梁、吉縣、運城、三門峽、靈寶、盧氏、西峽、淅川、十堰、房縣、保康、遠安、當陽、宜都、石門、慈利、張家界、新化、武岡、新寧、資源、荔浦、平南、桂平、玉林、北海（鐵山港）。
呼北高速全長大約2628千米，計劃2020年12月全線貫通。
蘭州－海口高速公路，簡稱蘭海高速，又稱蘭海高速公路，中國國家高速公路網編號：G75。
蘭海高速是連接甘肅省蘭州市和海南省海口市的高速公路，全長2570公里，雙向四車道，設計速度120公里/小時。蘭海高速途經蘭州－隴南－廣元－南充－武勝－重慶－綦江－遵義－貴陽－都勻－河池－南寧－欽州－北海－湛江－海口等城市。
蘭海高速蘭州至渭源段和武都至罐子溝段已建成通車，渭源段至武都段（除木寨嶺隧道外）2019年12月31日建成通車。
3、東西橫線（18 條）
綏芬河-滿洲里、琿春-烏蘭浩特、丹東-錫林浩特、榮成-烏海、青島-銀川、青島-蘭州、連雲港-霍爾果斯、南京-洛陽、上海-西安、上海-成都、上海-重慶、杭州-瑞麗、上海-昆明、福州-銀川、泉州-南寧、廈門-成都、汕頭-昆明、廣州-昆明。
上海－西安高速公路，簡稱滬陝高速，又稱滬陝高速公路，中國國家高速公路網編號G40，是上海至西安的高速公路。滬陝高速是國家高速公路重點建設規劃“十三縱、十五橫”中的“第八橫”，也是一條貫穿東南和西北的大通道。滬陝高速於2012年8月14日全線貫通。起點位於上海市浦東新區五洲大道滬崇蘇立交，自東向西途經的城市有上海－南通－泰州－揚州－南京－滁州－合肥－六安－信陽－南陽－商洛－西安，終點位於西安市灞橋區田王立交，全長1490公里。
廈門－成都高速公路，簡稱廈蓉高速，也稱廈蓉高速公路，中國國家高速公路網編號：G76。
廈蓉高速起於福建廈門，經福建漳州、龍巖、江西瑞金、于都、贛州、湖南郴州、廣西興安、貴州榕江、都勻、貴陽和畢節，以及四川瀘州、內江，止於四川成都，是我國西南腹地通往東南沿海地區的主要出海通道，是國家高速公路七射九縱十八橫網內18條東西向高速公路中的第16條，編號G76，全長2295公里。規劃路線由原國家重點公路廈門至昆明線廈門-畢節段，包頭至友誼關線畢節-隆昌段，國道主幹線滬蓉線隆昌-成都段組成。
廈蓉高速於2017年10月26日全線通車。
3、此外包括 6 條地區性環線以及若干條並行線、聯絡線等。
首都地區環線高速公路，簡稱首都環線高速，又稱首都環線高速公路，中國國家高速公路網編號：G95，別稱首外環、大外環、北京七環 ，途經河北省張家口、涿州、廊坊、承德，以及北京市大興區、通州區和平谷區等地。線路主線全長940公里，主要由由承平高速、密涿高速（含廊涿高速）、張涿高速、張石高速、張承高速組成，並通過長深高速、張石高速、京藏高速、京新高速、承德西繞城的部分路段連接成環。其中北京市境內包括密雲至涿州高速北京段和承德至平谷高速北京段，共50公里，有890公里在河北地區。首都環線高速河北段（除承平高速外）於2016年12月通車，北京段（除承平高速外）於2018年8月20日全線通車。2018年6月首都環線高速通州大興段貫通後，通過京哈高速、長深高速的替代路線實現了七環的“閉環” 。首都地區環線高速的建成，把承德、興隆、三河、香河、廊坊、固安、涿州、涿鹿、張家口、崇禮、沽源、豐寧等一一串聯起來，完善了國家和區域高速公路網，改善區域交通條件。
杭甬高速公路（國家高速支線（杭州灣環線並行線））杭州—寧波高速公路，為國家高速公路G92杭州灣地區環線高速公路的一條並行線，起點為杭州市江乾區下沙樞紐，終點為寧波市鎮海區威海路。其中慈溪市境內長河鎮—觀海衛鎮段使用G15/G92的既有路段(杭州灣大橋南接線)。杭州—寧波高速公路在國家高速網中簡稱杭甬高速，編號G9221。
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