Tuyến Thái Nguyên - Chợ Mới dài 40,3 km, điểm đầu giao với Quốc lộ 3 tại Km75+750 (thuộc địa phận xã Sơn Cẩm, Phú Lương, Thái Nguyên), điểm cuối kết nối Khu công nghiệp Thanh Bình (huyện Chợ Mới, Bắc Kạn). Tuyến có tốc độ thiết kế 60-80 km/h, quy mô 2 làn xe cơ giới, bề rộng nền đường 12 m.
Hạng mục nâng Quốc lộ 3 đoạn Km75 - Km100 có điểm đầu tại nút giao Tân Long (xã Sơn Cẩm, Phú Lương, Thái Nguyên), điểm cuối tại xã Yên Ðồ, Phú Lương, Thái Nguyên.
Dự án do Liên danh Tổng Cty Xây dựng công trình giao thông 4 (Cienco 4), Công ty Ðầu tư xây dựng Tuấn Lộc, Cty Ðầu tư xây dựng và Thương mại Trường Lộc Việt Nam đầu tư.
Khi có tuyến đường Thái Nguyên - Chợ Mới, tổng thời gian từ TP Thái Nguyên - TP Bắc Kạn rút ngắn còn khoảng 1,5 giờ với xe khách, 1 giờ đối với xe con. Như vậy, tổng thời gian di chuyển từ TP Hà Nội - TP Bắc Kạn chỉ còn 2 giờ.
Tuyến Thái Nguyên – Chợ Mới có 5 cầu. Trong đó, hạng mục cầu cạn dài 500 m. Ðây là hạng mục có giá trị xây lắp lớn và khó khăn nhất trên tuyến, tạo điểm nhấn đặc biệt cho dự án.
Một điểm thi công đặc biệt khó khăn trên tuyến vì đồi núi dốc, địa chất phức tạp, nhà đầu tư phải xây dựng mái ta luy dương với khối lượng đào đắp lớn.
Dự án bắt đầu khai thác vào đầu năm 2017. Theo phê duyệt, dự án được sử dụng 2 trạm thu phí trên đường Thái Nguyên - Chợ Mới và trên Quốc lộ 3 để hoàn vốn với thời gian thu dự kiến là 17 năm 5 tháng.
