남해∼홍천선이라고도 한다. 경상남도 남해군 해안(미조면)을 기점으로 섬진강 연안 지역(하동, 구례)을 거쳐 소백산맥의 서쪽 사면을 따라 한반도의 중앙 내륙 지역(남원, 장수, 무주, 영동, 옥천, 보은, 청주, 괴산)을 남북 방향으로 관통한 다음 충청북도 충주를 거쳐 강원도 홍천군까지 뻗어있는 도로이다.
1974∼1975년 청주∼보은, 주포∼하영 구간을 시작으로 1995∼1998년금남 우회도로가 완공되었다.
총 연장 454.8㎞로 포장도로 100%로 구성되어 있다. 전체 구간 중 2차로는 364.4㎞, 4차로는 90.5㎞를 차지한다. 남해∼구례 구간은 한려해상국립공원, 섬진강, 지리산국립공원을 연계하는 도로로서 전라남도 및 경상남도의 경계 지점에서 남북을 연결하는 핵심 교통축이자 행락객들이 많이 찾는 관광 드라이브 코스이기도 하다.
남원∼괴산 구간은 전북특별자치도, 충청북도의 소백산맥 서측 지역을 남북으로 연결하는 도로이나 산악 노선의 특성상 도로 폭이 좁고 기울기가 심해 중 · 장거리 간선 통행보다는 지역간 단 · 중거리 통행이 주를 이룬다. 특히, 장수∼무주 구간은 통영대전중부고속도로와 구간이 중첩된다. 한편, 충주∼홍천 구간은 충주시, 원주시, 횡성군을 남북으로 관통하는 도로이나 일부 도심구간을 제외하고는 도로 사정이 열악하기 때문에 통행량이 많지는 않다.
주요 교차도로 및 노선을 공유하는 도로로는 경부고속도로(고속국도 제1호선), 남해고속도로(고속국도 제10호선), 88올림픽고속도로(고속국도 제12호선), 익산포항고속도로(고속국도 제20호선), 당진영덕고속도로(고속국도 제30호선), 통영대전중부고속도로(고속국도 제35호선), 중부내륙고속도로(고속국도 제45호선), 영동고속도로(고속국도 제50호선), 중앙고속도로(고속국도 제55호선) 등의 고속도로와 국도 제2∼6호선, 제13호선, 제17∼18호선, 제24∼26호선, 제30∼31호선, 제34호선, 제36∼38호선, 제42호선, 제56호선, 제59호선, 제77호선 등이 있다