概要
北海道縦貫自動車道と共に、北海道の国土開発幹線自動車道として計画されている高速道路であり、「根室線」と「網走線」という2つのルートで構成されている。
起点となる寿都郡黒松内町で北海道縦貫自動車道から分岐し、虻田郡倶知安町・小樽市・札幌市・千歳市・夕張市・帯広市を経由して、中川郡本別町で2つのルートに分岐。一方は釧路市・釧路郡釧路町を経由して根室市までを結ぶ「根室線」、もう一方は足寄郡足寄町・北見市を経由して網走市までを結ぶ「網走線」である。
これらの名称は国土開発幹線自動車道建設法に基づくものであり、このうち「高速自動車国道の路線を指定する政令」で高速自動車国道の路線に指定されている区間には、「黒松内釧路線」（寿都郡黒松内町〜釧路市間）と「黒松内北見線」（寿都郡黒松内町〜北見市間）という名称が付けられている。
なお、札幌市〜千歳市間は北海道縦貫自動車道とルートが重複する。
構成する道路
共通ルート
後志自動車道（寿都郡黒松内町〜小樽市間）※寿都郡黒松内町の一部区間（黒松内JCT〜黒松内IC間）は「国道5号 黒松内新道」、磯谷郡蘭越町〜虻田郡ニセコ町〜虻田郡倶知安町間は「国道5号 蘭越倶知安道路」、虻田郡倶知安町〜岩内郡共和町〜余市郡余市町間は「国道5号 倶知安余市道路」として整備。
札樽自動車道（小樽市〜札幌市間）※このうち、小樽IC〜札幌西IC間は1972年札幌オリンピックに間に合わせるため、当初は「一般国道5号 札幌小樽道路（札樽バイパス）」として開通。
道央自動車道（札幌市〜千歳市間）※北海道縦貫自動車道との重複区間。
道東自動車道（千歳市〜中川郡本別町間）
根室線（黒松内釧路線）
道東自動車道（中川郡本別町〜釧路市間）※黒松内釧路線の本別IC〜釧路西IC間は新直轄方式で整備。この他、釧路市〜釧路郡釧路町間（釧路西IC〜釧路東IC間）は「一般国道38号 釧路外環状道路」、釧路郡釧路町の一部区間（釧路東IC〜釧路別保IC間）は「一般国道44号 釧路外環状道路」として整備されたが、本別IC〜釧路西IC間の全通に伴い道路名を「道東自動車道」に変更する予定。
※厚岸郡厚岸町の一部区間（厚岸町尾幌〜厚岸町糸魚沢間）は「一般国道44号 尾幌糸魚沢道路」として整備中。
※根室市の一部区間（温根沼IC〜根室IC間）は「一般国道44号 根室道路」として整備された。
網走線（黒松内北見線）
道東自動車道 端野支線（中川郡本別町〜足寄郡足寄町間）
十勝オホーツク自動車道（足寄郡足寄町〜北見市間）※黒松内北見線の足寄IC〜北見西IC間は新直轄方式で整備。北見市の一部区間（北見西IC〜北見東IC間）は「一般国道39号 北見道路」として整備された。
※北見市〜網走郡美幌町間（北見東IC〜美幌高野IC間）は「一般国道39号 端野高野道路」として整備中。
※網走郡美幌町〜網走郡大空町間（美幌高野IC〜女満別空港IC間）は「一般国道39号 美幌バイパス」として整備された。
※網走郡大空町〜網走市間（女満別空港IC〜網走呼人IC〜網走IC間）は「一般国道39号 女満別空港網走道路」として整備中。
