Đại lộ Thăng Long có chiều dài hơn 29 km, chiều rộng trung bình 140 m được thông xe vào tháng 10/2010, đúng dịp kỷ niệm 1000 năm Thăng Long - Hà Nội.
Đại lộ Thăng Long (trục đường Láng - Hòa Lạc trước đây) bắt đầu từ khu vực hầm chui Trung Hoà đi qua địa bàn Hoài Đức, Quốc Oai và Thạch Thất đến ngã tư giao với Quốc lộ 21A (km 31 + 64, điểm đầu của đường Hồ Chí Minh).
Đại lộ Thăng Long có 2 dải đường cao tốc và 2 dải đường đô thị.
Dải đường cao tốc có 4 làn xe với 2 làn cho phép tốc độ tối đa 100 km/h, 1 làn tốc độ 80 km/h và 1 làn dừng khẩn cấp.
Năm 2019, Đại lộ Thăng Long được xén đường gom và mở rộng thêm 18,5 m với 4 làn xe đoạn từ cầu vượt Mễ Trì đến cầu vượt Phú Đô (chiều dài khoảng 1,8 km). Vì vậy, ở đoạn này, Đại lộ Thăng Long có tới 16 làn xe chạy.
Chiều dài 29 km, Đại lộ Thăng Long đi qua hàng loạt khu đô thị lớn như Vinhomes Green Bay Mễ Trì - Mễ Trì Thượng - Vinhomes Smart City - Geleximco - Bắc An Khánh - Nam An Khánh...
Đại lộ Thăng Long hiện có 13 cầu vượt để cho các khu đô thị, khu dân cư ở 2 bên thuận tiện hơn trong việc di chuyển.
Không chỉ là đại lộ dài nhất Việt Nam, tuyến đường này còn có hệ thống cây xanh rất mát mẻ.
Theo quy hoạch đến năm 2030, Hoà Lạc sẽ là đô thị khoa học công nghệ, sinh thái nghỉ dưỡng có quy mô dân số lên đến 600.000 dân.
Tại điểm cuối Đại lộ Thăng Long đoạn nút giao Hòa Lạc với QL21A cây cối được trồng dày đặc.
Sau 13 năm đi vào hoạt động, tuyến đường Đại lộ Thăng Long được ví như "một cách tay dài" đưa các khu đô thị tới gần hơn với nội đô Hà Nội.