Thông xe từ năm 2010, Đại lộ Thăng Long là tuyến đường cao tốc thuộc chuỗi đô thị Xuân Mai-Miếu Môn-Hòa Lạc-Sơn Tây và là trục hướng tâm nối liền trung tâm Hà Nội, từ hồ Tây, qua các trục đường Văn Cao, Liễu Giai, Nguyễn Chí Thanh, Trần Duy Hưng, nối với tuyến đường bộ xuyên Việt: Đường Hồ Chí Minh để gắn với chuỗi đô thị phía Tây và Sơn Tây-Ba Vì, từ đó kết nối với các tỉnh Việt Bắc như: Thái Nguyên, Cao Bằng, Tuyên Quang, Yên Bái…