ความสำคัญของเส้นทาง
เป็นส่วนของเส้นทางที่เชื่อมโยงโครงข่ายทางหลวงพิเศษระหว่างเมืองที่เชื่อมโยงภาคเหนือกับภาคตะวันออกเฉียงเหนือเป็นทางเลือกในการเดินทางที่มีมาตรฐานทางที่สูงกว่าทางหลวงหมายเลข 12 เส้นทางในปัจจุบันที่ผ่านพื้นที่ภูมิประเทศแบบภูเขา

รูปแบบการพัฒนา
พัฒนาเป็นทางหลวงพิเศษระหว่างเมืองระบบเดียว (ไม่มีการพัฒนาระบบรางในเส้นทางนี้) โดยเริ่มต้นแนวเส้นทางบนทางหลวงแผ่นดินหมายเลข 12 ต่อจาก ช่วงตาก-พิษณุโลก ที่จังหวัดพิษณุโลก และไปสิ้นสุดแนวเส้นทางบริเวณอำเภอหล่มสัก จังหวัดเพชรบูรณ์

จังหวัดที่แนวเส้นทางพาดผ่าน : 2 จังหวัด ได้แก่ พิษณุโลก และเพชรบูรณ์

การกำหนดแนวเส้นทาง:
มีจุดเริ่มต้นบริเวณถนนหมายเลข 11 บริเวณหลักกิโลเมตร 233+000 ตำบลดอนทอง อำเภอเมืองพิษณุโลก จังหวัดพิษณุโลก มุ่งหน้าไปทางทิศตะวันออกและตัดกับถนนหมายเลข 2013 บริเวณหลักกิโลเมตร 2+600 ตำบลบ้านแยง อำเภอนครไทย จังหวัดพิษณุโลก จากนั้นมุ่งหน้าไปทางทิศตะวันออกเฉียงใต้และตัดกับถนนหมายเลข 12 บริเวณหลักกิโลเมตร 334+900 ตำบลแคมป์สน อำเภอเขาค้อ จังหวัดเพชรบูรณ์ มุ่งหน้าไปทางทิศตะวันออกเฉียงใต้และตัดกับถนนหมายเลข 21 บริเวณหลักกิโลเมตร 257+500 ตำบลน้ำชุน อำเภอหล่มสัก จังหวัดเพชรบูรณ์ โดยสรุปแล้วแนวเส้นทางของทางหลวงพิเศษระหว่างเมือง สายตาก-นครพนม ช่วง พิษณุโลก-เพชรบูรณ์ (หล่มสัก) พบว่ามีระยะทางรวมของแนวเส้นทางช่วงนี้ประมาณ 94.8 กิโลเมตร

การพิจารณาด้านสิ่งแวดล้อม

• • ผลการตรวจสอบและการรวบรวมพื้นที่อ่อนไหว รวมทั้งข้อจำกัดทางด้านสิ่งแวดล้อมของทางหลวงพิเศษระหว่างเมืองสายตาก-นครพนม ช่วง พิณุโลก-เพชรบูรณ์ (หล่มสัก) พบว่า มีความยาวประมาณ 98.56 กิโลเมตร ผ่านพื้นที่ทั้งหมด 12 ตำบล 4 อำเภอ 2 จังหวัด ได้แก่ จังหวัดพิษณุโลก และจังหวัดเพชรบูรณ์ ลักษณะพื้นที่ที่ตัดผ่านมีความลาดชันค่อนข้างสูง โดยผ่านพื้นที่ลุ่มน้ำชั้น 1A เป็นระยะทาง 5.28 กิโลเมตร พื้นที่ลุ่มน้ำชั้น 1B เป็นระยะทาง 14.26 กิโลเมตร และพื้นที่ลุ่มน้ำชั้น 2 เป็นระยะทาง 38.34 กิโลเมตร โดยตัดผ่านป่าสงวนแห่งชาติ จำนวน 6 แห่ง ได้แก่ ป่าเขากระยาง ป่าเขาโปลกหล่น ป่าเนินเพิ่ม ป่าแม่นำเข็ก ป่าลุ่มน้ำ-วังทองฝั่งขวา และลุ่มน้ำป่าสักฝั่งซ้าย เป็นระยะทางประมาณ 93.62 กิโลเมตร ตัดผ่านอุทยานแห่งชาติ 1 แห่ง คือ อุทยานแห่งชาติทุ่งแสลงหลวง เป็นระยะทางประมาณ 31.57 กิโลเมตร ตัดผ่านและตัดผ่านพื้นที่เตรียมประกาศเป็นอุทยานแห่งชาติ 2 แห่ง คือ อุทยานแห่งชาติแก่งเจ็ดแคว (เตรียมการ) เป็นระยะทางประมาณ 1.40 กิโลเมตร และอุทยานแห่งชาติเขาค้อ (เตรียมการ) เป็นระยะทางประมาณ 6.00 กิโลเมตร ตัดผ่านเขตรักษาพันธุ์สัตว์ป่า 1 แห่ง คือ เขตรักษาพันธุ์สัตว์ป่าภูผาแดง เป็นระยะทางประมาณ 13.45 กิโลเมตร
  • สำหรับพื้นที่อ่อนไหวต่อผลกระทบสิ่งแวดล้อมในระยะ 500 เมตรจากสองฝั่งแนวเส้นทาง ช่วงพิณุโลก-เพชรบูรณ์ (หล่มสัก) ประกอบด้วย สถานศึกษา 3 แห่ง ศาสนสถาน 9 แห่ง สถานพยาบาล 1 แห่ง และชุมชน 8 ชุมชน ไม่พบโบราณสถาน ในระยะ 1 กิโลเมตรจาก
    สองฝั่งแนวเส้นทาง
  • ลักษณะการใช้ประโยชน์ที่ดินของพื้นที่ที่แนวเส้นทางตัดผ่าน ประกอบด้วย พื้นที่เกษตรกรรม 750,243.54 ไร่ พื้นที่ป่าไม้ 1,283,922.86 ไร่ พื้นที่ไม่ใช้ประโยชน์ 14,224.91 ไร่ พื้นที่ชุมชนและสิ่งปลูกสร้าง 17,405.69 ไร่ และพื้นที่แหล่งน้ำ 30,864.75 ไร่ โดยมีจุดตัดถนนสายหลัก 6 จุด ถนนชุมชน 23 จุด นอกจากนี้ ยังตัดผ่านแหล่งน้ำประเภทแม่น้ำลำคลอง 36 จุด