2014年9月23日上午11时，天大高速通车仪式在大梁山隧道前广场举行。随着大梁山隧道的贯通，总里程96.99公里、总投资46.5亿元的天大高速实现全线通车运营。此次开通运营的是天镇县城以北路段（4km+500m至33km+775m）。。大梁山隧道长度超过雁门关隧道，为雁北第一隧道，是天大高速的咽喉要道，总长6036.5米，隧道右洞长6058米，左洞长6015米，最大深埋384.46米。
天大高速公路主要工程有大桥17座、中桥30座、涵洞通道268道、特长隧道1座、短隧道1座、互通立交5处、分离立交10座、通道桥43处（含互通范围），并设停车区1处，服务区1处，主线收费站及超限检测区1处，互通连接线20.103公里，其中一级公路10.595Km，二级公路9.508Km；路面结构按特重、重交通车道分别进行设计，大同—天镇方向为特重交通车道路面，天镇—大同方向为重交通车道路面。
天大高速是山西省规划的“三纵十二横十二环”高速公路的东纵最北部路段，起点位于河北省张家口市怀安县境内马市口村，与
国道主干线北京至拉萨高速公路形成立交枢纽，并与北京至乌鲁木齐高速公路（京新高速G7）相连接，路线途经天镇县、阳高县、云州区3县58个行政村，终点位于云州区官堡村东，与大同至浑源高速公路官堡枢纽起点连接，采用双向四车道
沥青混凝土路面高速公路技术标准，路线全长101.478公里。