一是甘泉山為有特殊位置和要塞作用的鎖鑰之地。遠在戰國時期，甘泉山與位於今陝西省涇陽縣北的谷口就起著屏蔽咸陽的作用。谷口又作瓠口，即鄭國渠浚引涇水引水口所在的地點，控扼著涇水谷地通道，利用河川穀地開闢通道，是大多數地區的普遍做法。谷口成為關中北部的攻防要地，原因即在於此。但是，在陝北隴東黃土高原地區，由於其獨特的黃土原、梁地貌，使得當地在開闢交通道路時，除了利用河川穀地之外，還經常選擇在黃土原面或是梁面上修築道路。渭河北岸的涇水與洛水兩大支流之間所間隔的子午嶺很適於開闢成為進出關中腹地的南北通道，而甘泉宮所在的甘泉山，又名雲蒙山、石鼓原、磨石嶺，今俗謂好花屹撻山、黃花山，是子午嶺南端的一個支嶺，諸峰林立，溝壑交錯，森林密佈，素以險要著稱。由於位於陝北高原和隴東高原的地理分割線南端，是控制出入關中北部的戰略要地，故秦直道肇始其地，這也是甘泉山或者甘泉宮成為關中北部要隘的地理因素。
隨秦國使者入秦的著名謀略家魏國人范雎曾經對秦昭王縱論過秦地之形勢：“大王之國，四塞以為固，北有甘泉、谷口，南帶涇、渭，左隴蜀，右關坂，奮擊百萬，戰車千乘，利則出攻，不利則入守，此王者之地也”。從此段論述中可以看出，范雎認為甘泉為出入關中北部的門戶，結合地理形勢分析，的確如此。由甘泉宮出發，向東利用洛河水系的河谷通道進入陝北高原；向南可直下京畿之地的關中平原；向西藉助涇河水系的河谷通道進入隴東高原；向北沿子午嶺秦直道可以遠赴河套平原，不難看出，地理條件四通八達，交通十分便利，發揮著地緣核心的作用。尤其對關中平原防守來說，是必須倚重的要塞之地，對手一旦越過甘泉和谷口，突入關中平原，通行就不再有地形限制，可以肆意暢行；對於征伐行動而言，軍隊主要駐紮在都城四郊的出入口，由於關中平原內部往來便利，關中各地的兵馬和軍需物資，都能很輕易集中到這裡，再向北進發或者是轉運。甘泉作為咸陽的北大門，本身就屬京畿範圍內的軍事要塞，秦始皇又經常住在山上的林光宮，一是因山高氣爽可以避暑，更重要的是兼有抗擊匈奴而坐鎮關口的政治意義，這也成為秦直道修築不以咸陽為起點而選擇甘泉的主要原因。
二是交通的修築對維護天下的“治”具有重要的意義。蒙恬所取匈奴黃河以南之地，北起陰山黃河以南，南至朝那、膚施之間的秦昭王所修的長城，東西兩側都達到了黃河。將農耕區域擴展到了陰山腳下，漢代人覺得其新興農業堪比關中故稱之為“新秦中”，儘管地域上稍有出入，但新秦中仍是河南地的同義語。河南地為新徵匈奴之地，秦在這一地區設置了幾十個縣城，司馬遷在《史記·秦始皇本紀》中記載為三十四縣，而在《史記·匈奴列傳》中又記載為四十四縣。由內地遷徙人民到這些新縣從事種植。秦始皇沒有利用已有的延川道、蕭關道和馬蓮河谷道，而從甘泉山循子午嶺修秦直道，至興隆關後已明顯趨向西北，1980年中國科學院地理研究所編制的百分之一O·N·C（Operational Navigation Chart）片上，顯示出陝甘兩省交界的子午嶺山脊上確有古道路存在。
從地理形勢上判斷，秦直道理應沿涇、洛二水的分水嶺繼續向西北延伸，不可能忽然轉向北或東。因為，東邊膚施一線的道路一直髮揮著通衢大道的功能，為何不從雲陽或咸陽沿川道東北行，利用現成的膚施一線的道路，而非要繞道西北在子午嶺上重新開闢道路，讓出徵大軍上子午嶺再下子午嶺重回膚施一線的道路，豈不違背常理。《漢書·食貨志》顏師古注引應劭曰：“秦始皇遣蒙恬攘卻匈奴，得其河南造陽之北千里地甚好，於是築城郭，徙民充之，名曰新秦。四方雜錯，奢儉不同，今俗名新富貴者為‘新秦’，由是名也。”其實，秦直道之所以一直沿著子午嶺主脈前行，不僅為減少河流溝壑等地形上的限制，更重要的是秦直道作為一條縱切線，將移民新開發的經濟區新秦中分成大致相等的東西兩部，可以使官吏和軍隊以最短的時間達到新秦中的各個部位，從而使行政權力能得到有效的行使。
對交通系統的有效控制以及暢通，關係著政局能否穩定的大事，只有憑藉這種便捷的交通系統，中央政府的政令才能夠迅速下達到各級地方政府。反之，各級地方政府的各種信息也才能夠及時被中央政府所掌控，國家政令的更為暢通，使人們在觀念上、心理上增強了對民族和國家統一的凝聚力和向心力，從而為高度集權的秦帝國的國家機器正常運轉，提供有效的支撐和保證。