Đại lộ Thăng Long bắt đầu từ ngã tư đường Phạm Hùng, đi qua địa bàn các huyện Từ Liêm, Hoài Đức, Quốc Oai, Thạch Thất (Hà Nội) và đến ngã tư giao với quốc lộ 21-đường Hồ Chí Minh.

Đại lộ được khởi công xây dựng ngày 20/3/2005 và khánh thành ngày 3-10-2010, nhân dịp đại lễ 1000 năm Thăng Long-Hà Nội. Đây không chỉ là đại lộ dài nhất mà còn là tuyến đường đạt chuẩn cao tốc đầu tiên ở Việt Nam được đưa vào sử dụng nối các khu công nghiệp, khu đô thị với trung tâm.

Đại lộ Thăng Long nằm trong dự án đường Láng-Hòa Lạc, có tổng mức đầu tư 7.527 tỷ đồng. Đây là tuyến đường cao tốc hiện đại, có tổng chiều dài là 29,264km, bề rộng mặt cắt ngang tuyến đường 140m gồm: 2 dải đường cao tốc với 6 làn đường tách biệt: 2 đường gom, 2 đường cao tốc, 2 đường hầm, 12 cầu vượt ngang đường. Không gian hai bên đường là vùng đệm cây xanh với chiều rộng tối thiểu mỗi bên là 200m.