Dự án xây dựng Quốc lộ 3 mới (đoạn Hà Nội - Thái Nguyên) nằm trong vùng kinh tế trọng điểm phía Bắc là một trong 07 tuyến đường cao tốc hướng tâm về Hà Nội, là nơi tập trung đầu mối giao thông vận tải giữa vùng thủ đô Hà Nội với các tỉnh vùng núi phía Bắc, như Thái Nguyên, Bắc Kạn, Cao Bằng. Khi hoàn thành, dự án sẽ góp phần giảm ách tắc, tai nạn giao thông, nâng cao tốc độ chạy xe, giảm thời gian, chi phí vận chuyển...
Dự án đường cao tốc Quốc lộ 3 Hà Nội – Thái Nguyên được khởi công từ cuối năm 2009 và dự kiến tiến độ dự kiến ban đầu hoàn thành toàn tuyến vào tháng 6/2013. Quốc lộ 3 mới có tổng chiều dài 63,8 km đi qua 3 tỉnh, thành là Hà Nội, Bắc Ninh và Thái Nguyên.
Dự án được chia làm 2 đoạn chính: đoạn Ninh Hiệp - Sóc Sơn sẽ được khai thác với quy mô 4 làn xe cao tốc, tốc độ 100 km/h; đoạn Sóc Sơn - Thái Nguyên sẽ được khai thác với quy mô 4 làn xe cấp I với vận tốc cho phép tối đa là 80km/h.
Đoạn tuyến chính đi qua địa phận tỉnh Thái Nguyên là đoạn tuyến đường cao tốc sử dụng vốn vay ODA Nhật Bản đầu tiên được hoàn thành và đưa vào khai thác tại Việt Nam. Các hạng mục còn lại đang được tiếp tục thi công, hoàn thiện và khai thác đồng bộ toàn tuyến theo tiêu chuẩn đường cao tốc vào cuối tháng 12/2013.
Được sự quan tâm, hỗ trợ và chỉ đạo sát sao của Chính phủ, Bộ Giao thông Vận tải cùng với sự cố gắng, nỗ lực của Ban quản lý dự án 2, Tư vấn giám sát và các nhà thầu thi công, ngày 30/6/2013, các nhà thầu đã hoàn thành đoạn tuyến chính đi qua địa phận tỉnh Thái Nguyên từ Km32 đến Km63+800 với chiều dài 31,8km.
Để đảm bảo tuyệt đối an toàn giao thông trong quá trình khai thác tạm thời, các phương tiện được lưu thông trên đường bao gồm xe ô tô con, xe tải nhẹ trọng tải dưới 10 tấn; các phương tiện không được lưu thông trên đường bao gồm xe mô tô, xe đạp, xe thô sơ, xe chở vật liệu cháy, nổ, xe quá khổ, quá tải. Vận tốc lưu hành trong thời gian khai thác tạm thời của các loại phương tiện tối đa là 60 km/giờ.
Hướng dẫn phân luồng cho các phương tiện lưu thông trên một số hướng chính như sau: Phương tiện đi từ Quốc lộ 3 cũ vào tuyến Đê Chã (Km32+000) đến Nút giao Phổ Yên (Km41+800): khai thác một chiều. Tại Nút giao Phổ Yên có kết nối ra, vào và bố trí hệ thống đèn tín hiệu giao thông. Từ Nút giao Phổ Yên (Km41+800) đến Nút giao Sông Công (Km53+000), khai thác hai chiều, có kết nối ra, vào tại Nút giao Sông Công.
Còn từ Nút giao Sông Công (Km53+000) đến Nút giao Tân Lập (Km 63+800), khai thác hai chiều, có kết nối vào, ra tại Nút giao Tân Lập nối với tuyến tránh Thành phố Thái Nguyên.
