Ý tưởng xây dựng đường cao tốc đã xuất hiện từ khoảng năm 2010, khi số lượng ô tô cá nhân tăng nhanh, trong khi nhiều tuyến quốc lộ như Quốc lộ 1, Quốc lộ 5, Quốc lộ 51... đã quá tải. Tuy nhiên, khả năng mở rộng của 1 số quốc lộ này (đặc biệt các tuyến quốc lộ ở miền Bắc) trở nên hạn chế do người dân sống tập trung 2 bên đường nên chi phí giải tỏa rất lớn, đồng thời 1 số tuyến quốc lộ có chung hành lang với đường sắt tương ứng; ngoài ra 1 số tuyến quốc lộ ở miền núi phía Bắc không thể mở rộng do địa hình. Việc xây dựng hệ thống đường cao tốc ở Việt Nam nhằm tách các xe con, xe khách không dừng và xe tải chạy đường dài ra khỏi luồng giao thông của xe thô sơ, xe 2-3 bánh, xe con, xe khách đón trả khách thường dọc đường và xe tải, tạo điều kiện cho xe chạy đường dài chạy nhanh hơn và an toàn hơn.

Tiền thân của các tuyến đường cao tốc hiện nay là các tuyến tránh quốc lộ được xây dựng song song với đường chính, nằm ngoài vùng đông dân cư của các thành phố, trong đó các đoạn tránh QL.1 Pháp Vân – Cầu Giẽ, đoạn Pháp Vân – Bắc Giang và quốc lộ 18 đoạn Nội Bài–- Bắc Ninh đều hoàn thành năm 1998. Thời điểm đó, các tuyến đường này đều chỉ là tuyến tránh các quốc lộ tương ứng và không đạt tiêu chuẩn cao tốc.

Ngày 29 tháng 6 năm 2008, đường cao tốc Liên Khương – Prenn đã hoàn thành và đưa vào sử dụng, giúp giảm tải cho Quốc lộ 20. Đây là tuyến đường đầu tiên được công nhận là đường cao tốc ở Việt Nam.

Kể từ sau năm 2010, các tuyến đường cao tốc được triển khai và xây dựng, trong đó nổi bật nhất là đường cao tốc Bắc – Nam, đường cao tốc Hà Nội – Hải Phòng, đường cao tốc Hà Nội – Lào Cai,...

Tháng 9 năm 2021, Chính phủ công bố Quy hoạch mạng lưới đường bộ thời kỳ 2021 - 2030, tầm nhìn đến năm 2050, đã quy hoạch lại hệ thống đường bộ cao tốc. Theo đó, số tuyến đường cao tốc được nâng lên là 41, với tổng chiều dài hơn 9000km.[1]