Địa phận 28 tỉnh, thành phố gồm: Cao Bằng, Bắc Kạn, Thái Nguyên, Tuyên Quang, Phú Thọ, Hà Nội, Hòa Bình, Thanh Hóa, Nghệ An, Hà Tĩnh, Quảng Bình, Quảng Trị, Thừa Thiên Huế, Đà Nẵng, Quảng Nam, Kon Tum, Gia Lai, Đắk Lắk, Đắk Nông, Bình Phước, Bình Dương, Tây Ninh, Long An, Đồng Tháp, Cần Thơ, Kiên Giang, Bạc Liêu và Cà Mau. Đường Hồ Chí Minh có điểm đầu tại Pác Bó, tỉnh Cao Bằng và điểm cuối tại Đất Mũi, tỉnh Cà Mau.  

Theo kế hoạch, giai đoạn 1 (từ năm 2000-2007), đã đầu tư hoàn chỉnh với quy mô 2 làn xe bao gồm cả kiên cố hóa và chống sạt lở đoạn từ Hòa Lạc (Hà Nội) đến Tân Cảnh (Kon Tum) và đưa vào khai thác sử dụng toàn bộ từ năm 2008.

Giai đoạn 2 (từ năm 2007-2015), đầu tư nối thông toàn tuyến từ Pác Bó (Cao Bằng) đến Đất Mũi (Cà Mau) với quy mô 2 làn xe, trong đó cơ bản hoàn thành vào năm 2015, một số cầu lớn hoàn thành trong giai đoạn đến năm 2020.

Giai đoạn 3, từ năm 2012 đến năm 2020 sẽ đầu tư thực hiện khoảng 445 km theo tiêu chuẩn đường cao tốc gồm các đoạn: Đoan Hùng (Phú Thọ) đến Chợ Bến (Hòa Bình), đoạn Cam Lộ (Quảng Trị) đến Túy Loan (Đà Nẵng), Dự án kết nối hệ thống giao thông trung tâm đồng bằng sông Mê Kông đoạn Mỹ An (Đồng Tháp) đến Rạch Sỏi (Kiên Giang). Sau năm 2020, từng bước xây dựng các đoạn tuyến cao tốc còn lại và hoàn chỉnh toàn tuyến theo quy hoạch được duyệt.

Tổng mức đầu tư giai đoạn 1 đã được Thủ tướng phê duyệt là 13.312 tỷ đồng, giai đoạn 2 là 27.708 tỷ đồng và giai đoạn 3 là 273.167 tỷ đồng.