秦始皇统一六国后，为北御匈奴，“三十五年，除道，道九原，抵云阳，堑山堙谷，直通之。”这就是有名的秦直道，它由大将蒙恬监修，数年而就。

直道修建的主要目的是北御匈奴，其次也促进了南北间经济的交流。它从始皇三十五年(前212年)开始修建，到三十七年(前210年)始皇死时已基本完工，在长达千余里的复杂的地形基础上，用简单的工具，在仅仅两年半的时间内，要完成这样浩大的工程，其难度是可想而知的，因此有人把它与举世闻名的长城相提并论是并不过分的。

在直道沿途有众多的驿站馆舍，基本上接近于十里一亭的记载，同时，为配合始皇出巡的需要，还建有供其停驻的离宫别馆。

秦直道长1800里(合今1400余里)，南起云阳秦林光宫(汉之甘泉宫)，北到河套九原郡治(今内蒙古包头市西)。

直道从云阳的林光宫（其遗址在今陕西省淳化县的梁武帝村）开始，经甘泉山子午岭北上，过陕西旬邑县和甘肃正宁县的子午岭主脉，再经甘肃宁县与陕西黄陵县之间的艾店“圣人条”、历甘泉、过定边，然后向东北进入鄂尔多斯草原，过乌审旗北，东胜县西南，在今昭君坟附近过黄河，最后到达九原郡治，它是由秦都咸阳到九原郡最近的道路，军事上意义重大。

发现的秦直道遗存最宽达50余米，转弯处最大半径50～60米，一般路宽30一40米，路基坚实夯打坚硬，坡度平缓，部分路面坡度仅为7度。陕北境内的直道，基本上是沿山梁而行，形成所谓的垭口，有的地方为取直捷则“堑山堙谷”修建道路，在甘泉县境就曾发现过为渡过洛河修桥时所留下的引桥桥墩痕迹，夯土层历历可见。

1986年在旬邑县境子午岭上的秦直道遗址附近，发现了一座大型的秦代建筑遗址，距陕甘交界的“调令关”约1600--2000米，其所在山梁叫大古梁，遗址位于一片近四十亩的葫芦状险要台地上，占地约70万平方米。遗址内发现了大量的秦代建筑材料，残瓦碎片俯拾皆是，经调查试掘，发现保存有高约60厘米的隔墙，室内外地面先经夯打，然后用料礓石粉打磨光滑，非常坚硬。此遗址可能是秦直道上的离宫别馆之一。

秦始皇三十七年（前210年）出巡天下时，原本可能也有从新开辟的直道南返咸阳并巡查直道工程进展情况的打算，但东游途中暴崩沙丘，这是他及他的臣僚们事先怎么也没有想到的。秦始皇终究没能看到他亲自下令修建的秦国第二大工程，在遗憾中闭上了双眼。这时，直道还在修建中。直道完全是新开的道路，加之修筑于子午岭峰巅之上，“堑山堙谷”，在当时的条件下，工程浩大艰巨可想而知，显然两年之内是不可能修成的。因而，直至蒙恬含冤而死之际，直道并没有竣工。秦始皇暴毙之后，秦二世为避天下疑揣，不惜父皇生蛆发臭，选择尚未竣工的直道，买了臭鱼与他老爹一同南归。这一当时具体情势所迫的举动，倒也算了却了始皇帝生前想巡视直道的一桩心愿。大约也是二世亲历直道后，颇受其中颠簸之苦，所以，日后才有了秦二世续修直道的举措。从秦始皇三十五年（前212年）至秦二世三年（前207年），历时约五年之久，其中前二年多可算作一期工程，虽粗可使用，但仍然“道未就”；后二年多则可称为二期工程，修缮之后，直道才完全竣工。新筑的直道与新修的长城呈丁字相交，加强了秦都咸阳所在的京畿关中与北方河套地区的联系，使得匈奴不敢轻易南下进犯。

秦直道虽在山巅之上，道路却相当平坦，途中虽有些慢坡，但坡度不是太大。秦直道也非常宽阔，《汉书》中称：“道广五十丈”，据有关学者多处勘察，最宽处约60米，一般亦有20米，堪称当时的高速公路。正因为如此，秦朝灭亡以后，直道仍然发挥着重要的作用。西汉初年，匈奴贵族势力曾两度试图进犯关中，其中一次入萧关，却绕道固原直抵渭水，为何不敢从马莲河河谷的萧关古道南下？恐怕也是对马莲河河谷东侧子午岭上的直道心存畏惧。这次入侵，匈奴虽然暂时控制了北地郡，但盘踞不多时日，便很快撤走，害得东阳侯张相如大将军追至边塞，却不见胡人踪影。元封元年（前110年），汉武帝“自泰山复东至海上，至碣石，自辽西历北边九原，归于甘泉”，所走的正是直道。这次巡幸，司马迁曾经随行，故而能将直道的起讫地点明确记载下来，并以“行观蒙恬所为筑长城亭障，堑山堙谷，通直道，固轻百姓力矣”来评说蒙恬之死，对秦人开辟直道的利弊得失进行了历史总结。西汉时期，不仅积极利用秦时所修的直道防御匈奴南犯，而且对于直道的维护也曾有所着力。据《汉书·地理志》记载，当时在北地郡新增了直路县和除道县，这两县分别设在子午岭段直道的南北两端，显然是为了加强对直道的控制。

唐朝建都于长安，强大的突厥族雄峙于漠北，频繁南侵关中。唐太宗时期，突厥一次进犯，十万铁骑直达渭河岸边，兵锋威逼长安。后来唐王朝转守为攻，收复失地，设置东、中、西三个受降城控制阴山防线，直道联系北边诸军要镇的作用仍显而易见。一直到了明代，直道仍旧是一条通途，清朝初年才渐趋湮塞。据《正宁县志》记载，“此路一往康庄，修整之则可通车辙。明时以其道直抵银、夏，故商贾经行。今则塘汛废弛，通衢化为榛莽。”不过，颓废了的直道骡马驮着驮子仍可宽裕行走，一直仍为民间贸易往来发挥作用。据现在还健在的老“脚户”回忆，他们从定边向南贩盐，就是在直道上往来。这条古道从定边一直通向正宁，平时驴驮马曳，络绎不绝。每当贩运棉花季节，路旁的梢枝上，粘花带絮，煞是好看。

进入20世纪后半叶，这条古代的高速公路就算彻底退出了交通历史的舞台。

陕西咸阳淳化县的秦直道遗址走向：铁王乡梁武帝村，大疙瘩村以西（秦云阳林光宫汉甘泉宫遗址北门，云陵）为秦直道南端起点，秦直道南起甘泉宫后，经英烈山、马槽梁、好汉疙瘩山、鬼门口、艾蒿湾、乏牛坡，经蝎子掌进入旬邑县境。

陕西咸阳旬邑县的秦直道遗址走向：淳化、旬邑、耀县三县交界箭杆梁------下盘头坡---过姜嫄河---上大草沟梁高地------绕梁直入石门关（此段是沿子午岭的山脊向北而行）石门处下坡----至今旬耀路下3米处台地-----转弯经石门村----上今石门森林公园毓秀塔东边山路----下山来到苍儿沟--沿子午岭主脉经前陡坡---卧牛石---后陡坡---老爷庙----大店---蜿蜒至枫树梁北端的大店村（进入旬邑县境后，经庙沟口、石门关、碾子院、卧牛石等地，此段山岭统称“凤子梁”（又名枫树梁）。）------—从大店下坡到马栏岔沟过马栏河---直从马栏革命旧址窑洞处上坡------ 经杨家胡同（梁）-----过甘肃正宁县刘家店林场南边台地转弯直上子午岭山脊----经黑麻（马）湾---野狐崾岘---南站梁-----十亩台 ----沿子午岭至雕灵关-----从旬邑县雕灵关东南300米处转向直北越过305省道（铜川至甘肃正宁的公路）----慢坡下山离开子午岭主脉（在雕灵关南的一排破窑洞前，松树林中）----旬邑县南寺（从石底子水库西边进东沟上子午岭支脉）------进东寺沟上子午岭支脉，在东寺沟口宽30米，沿秦直道遗迹行8公里上山。

在甘肃庆阳市内，取直道而代之的有凤甜、211线两条公路并行连接着南北，成为西安北上银川的主要通道之一。秦直道的繁忙已随历史的演进而远去，但它的遗迹依旧躺卧在子午岭之上，彰显着秦皇的雄风，汉武的文治，唐宗的武功，成为今天人们旅游观光、怀古凭吊的最好去处。

陕西榆林地区由于2000多年水土流失严重，古道痕迹几乎全无且有争议。

内蒙古乌审旗境内的秦直道由于2000多年水土流失严重，古道痕迹也几乎全无且有争议。内蒙古包头是秦直道的北部终点，麻池古城位于包头市九原区麻池乡政府所在地（孟家湾村）西北，昆都仑河以东3.5公里，黄河以北的二级台地上，古城北至昆都仑沟口16.5公里，南到黄河8公里，西侧的河槽为石门水故道，地理坐标为北纬40°35′11.9，东经109°48′55.5，海拔1040米。

鄂尔多斯市东胜区罕台镇，总投资10亿元人民币，建设了占地10平方公里，以秦文化为主体的秦直道文化产业示范园。其整体建设已具规模，于2009年国庆节期间投入运营。