ความสำคัญของเส้นทาง
เป็นเส้นทางที่เชื่อมจากด่านบึงกาฬ ชายแดนไทย-ลาว บริเวณสะพานมิตรภาพไทย-ลาว แห่งที่ 5 บึงกาฬ-บอลิคำไซ ซึ่งเชื่อมต่อทางหลวงหมายเลข 13 ที่บ้านกล้วย เมืองปากซัน แขวงบอลิคำไซของ สปป.ลาว เชื่อมโยงมายังพื้นที่ภาคตะวันออกเฉียงเหนือตอนบน และเชื่อมโยงเข้าสู่เส้นทางหลักและเมืองหลักของภาคในแนวนครราชสีมา-ขอนแก่น-อุดรธานี และเป็นซึ่งเป็นจุดเชื่อมต่อโครงข่ายทางหลวงพิเศษระหว่างเมืองในแนว MR3 (บึงกาฬ-สุรินทร์) นี้กับโครงข่ายทางหลวงพิเศษระหว่างเมือง ในแนวตะวันออก-ตะวันตก MR4 (ตาก-นครพนม)

รูปแบบการพัฒนา
พัฒนาเป็นมอเตอร์เวย์ร่วมกับรถไฟสายใหม่ตลอดแนวเส้นทาง โดยมีจุดเริ่มต้นบริเวณ ทล.23 อำเภอเมืองร้อยเอ็ด จังหวัดร้อยเอ็ด และไปสิ้นสุดแนวเส้นทางบริเวณจุดเชื่อมต่อโครงการสะพานข้ามแม่น้ำโขงแห่งที่ 5 (บึงกาฬ-ปากซัน)

พื้นที่พาดผ่าน  5 จังหวัด 19 อำเภอ ประกอบด้วย

• • จังหวัดร้อยเอ็ด 2 อำเภอ ได้แก่ อำเภอเมืองร้อยเอ็ด อำเภอจังหาร
  • จังหวัดกาฬสินธุ์ 6 อำเภอ ได้แก่ อำเภอกมลาไสย อำเภอเมืองกาฬสินธุ์ อำเภอดอนจาน อำเภอสหัสขันธ์ อำเภอสมเด็จ อำเภอคำม่วง
  • จังหวัดอุดรธานี 1 อำเภอ ได้แก่ อำเภอวังสามหมอ
  • จังหวัดสกลนคร 8 อำเภอ ได้แก่ อำเภอกุดมาก อำเภอนิคมน้ำอูน อำเภอวาริชภูมิ อำเภอพังโคน อำเภอวานรนิวาส อำเภอเจริญศิลป์ อำเภอคำตากล้า อำเภอบ้านม่วง
  • จังหวัดบึงกาฬ 2 อำเภอ ได้แก่ อำเภอพรเจริญ อำเภอเมืองบึงกาฬ

การกำหนดแนวเส้นทาง:
จุดเริ่มต้นของแนวเส้นทางอยู่บริเวณจุดเชื่อมต่อตัดผ่านทางหลวงหมายเลข 23 (102+913) ที่ตำบลหนองแวง อำเมืองร้อยเอ็ด จังหวัดร้อยเอ็ด โดยมีทิศทางมุ่งหน้าไปยังทิศเหนือค่อนไปทางตะวันออกเล็กน้อยผ่าน อำเภอจังหาร เข้าสู่จังหวัดกาฬสินธุ์ ที่อำเภอกมลาไสย และมุ่งหน้าต่อเข้าตัดผ่านทางหลวงหมายเลข 12 (642+433) ที่ตำบลเชียงเครือ อำเภอเมืองกาฬสินธุ์ อำเภอดอนจาน อำเภอสหัสขันธ์ อำเภอสมเด็จ อำเภอคำม่วง และเข้าสู่จังหวัดอุดรธานี ที่อำเภอวังสามหมอ จากนั้นแนวเส้นทางจะเข้าสู่จังหวัดสกลนคร ที่อำเภอกุดมาก ตัดผ่านไปยังอำเภอนิคมน้ำอูน อำเภอวาริชภูมิ และตัดผ่านทางหลวงหมายเลข 22 (103+245) ที่ตำบลม่วงไข่ อำเภอพังโคน แล้วมุ่งหน้าต่อทางทิศเหนือขนานไปกับทางหลวงหมายเลข 222 ผ่านอำเภอวานรนิวาส อำเภอเจริญศิลป์ ก่อนเข้าสู่ จังหวัดบึงกาฬ ที่อำเภอพรเจริญ จนไปสิ้นสุดแนวเส้นทางของทางหลวงพิเศษระหว่างเมืองสายบึงกาฬ – สุรินทร์ ช่วงร้อยเอ็ด-บึงกาฬ ณ บริเวณจุดตัดถนนทางหลวงสายใหม่โครงการสะพานข้ามแม่น้ำโขงแห่งที่ 5 (บึงกาฬ-ปากซัน) ที่อำเภอเมืองบึงกาฬ จังหวัดบึงกาฬ