金沙经仁怀至桐梓高速公路起于遵义市播州区和毕节市金沙县交界处的泮水镇，设泮水枢纽互通接已建成的杭瑞国家高速公路遵义至毕节段和金沙至黔西高速公路，经五马、坛厂、仁怀东、中元、茅台机场、学孔、花秋、高桥、燎原、甫家湾，终点与在建桐梓至新蒲高速公路顺接，设甫家湾枢纽互通接兰海高速公路，路线全长102.390公里（含原泮水西枢纽兼落地互通金沙至黔西高速公路与杭瑞国家高速公路交叉点至本项目与杭瑞国家高速公路虚拟交叉点的1.926公里）。

金沙经仁怀至桐梓高速公路，起自金沙县城东侧的泮水枢纽互通，接已建成的杭瑞国家高速公路遵义至毕节段和金沙至黔西高速公路，经五马、坛厂、学孔、花秋、高桥、官仓，止于桐梓县官仓枢纽互通，接拟建的桐梓至新蒲高速公路。

线路全长约106.06公里(含兰海高速联络线4.89公里)。采用双向四车道高速公路标准建设，设计速度80公里/小时，路基宽度25.5米。

设置泮水(枢纽)、泮水西、五马、坛厂(枢纽)、仁怀南、楠木、仁怀东、中元(枢纽)、茅台机场、学孔、花秋、高桥、甫家湾(枢纽)、官仓(枢纽兼落地)14处互通式立交。

项目估算总投资173.97亿元。

2021年11月21日，随着最后一方混凝土浇筑完成，由中铁广州局承建的贵州金（金沙）仁（仁怀）桐（桐梓）高速桐梓河特大桥主塔成功封顶。

2022年3月30日，由中铁广州局承建的贵州金(金沙)仁(仁怀)桐(桐梓)高速桐梓河特大桥首根主缆索股架设完成，标志着桐梓河特大桥进入主缆架设施工阶段。

2022年5月7日，金沙经仁怀至桐梓高速公路大园上隧道右幅顺利贯通，标志着金仁桐高速七标二分部施工取得又一节点性突破，为金仁桐高速全线控制性工程桐梓河特大桥引桥架梁工作奠定了基础。

2024年1月26日，贵州省人民政府同意开通金沙经仁怀至桐梓高速公路甫家湾枢纽互通。

2024年6月，金仁桐高速竹林湾隧道左幅顺利贯通。

2024年9月，贵州省人民政府批复同意金沙经仁怀至桐梓高速公路按国家有关规定设置五马、楠木、仁怀东、茅台机场、学孔、花秋、高桥、桐梓南8个收费站，经验收合格后按时投入运营收取车辆通行费。

2024年9月13日，贵州金沙经仁怀至桐梓高速公路桐梓河特大桥建成通车，建起黔中经济区与成渝经济区的重要通道，为区域经济社会高质量发展注入新动能。

全线设置泮水（枢纽兼落地）、五马、坛厂（枢纽兼落地）、楠木、仁怀东、中元（枢纽）、机场、学孔、花秋、高桥、燎原、甫家湾（枢纽）12处互通式立交。同步建设9条互通式立交连接线，共长约45.745公里（含提质改造约20.261公里）。其中，五马互通连接线14.335公里（含提质改造约9.1公里）；仁怀东连接线0.560公里；机场互通连接线12.893公里（含机场方向连接线5.493公里，喜头方向连接线7.400公里(含提质改造约6.107公里)）；学孔互通连接线4.114公里（含提质改造约3.350公里）；花秋互通连接线6.141公里；高桥互通连接线4.950公里（含提质改造约1.704公里）；燎原互通连接线2.752公里（含燎原方向L1连接线1.211公里，官仓方向L2连接线1.541公里）。

全线按双向四车道高速公路标准建设，设计速度80公里/小时，路基宽度25.5米，分离式路基宽度12.75米。机场互通机场方向连接线、燎原互通L1连接线按一级公路标准建设，设计速度60公里/小时，路基宽度20米。其余互通连接线新建部分按二级公路标准建设，设计速度40公里/小时，路基宽度除花秋互通连接线为10米，其余均为8.5米。全线桥涵设计汽车荷载等级采用公路-I级，其余技术指标按《公路工程技术标准》（JTG B01-2014）规定执行。

主线共设置桥梁18683.21米／60座（折合整幅长度），其中特大桥7553.55米／9座，大桥10266.83米／39座，中桥862.83米／12座；设置涵洞87道。

打丘垭特大桥、大坝田特大桥为（106+200+106）米，梭萝坪特大桥为（96+180+96）米，瓦厂特大桥右线为（95+2×180+103）米，瓦厂特大桥左线为（95+2×180+95）米，竹林湾特大桥（初步设计名称为百鼓湾特大桥）为（95+180+95）米，敖家湾特大桥右线为（95+3×180+95）米，敖家湾特大桥左线为（95+3×180+103）米，高桥特大桥为（95+180+95）米，沙角大桥为（80+150+80）米和（70+130+70）米。垭石庆特大桥采用200米钢筋混凝土箱型拱桥方案。

桐梓河特大桥采用主跨965米钢桁梁悬索桥方案。主桥加劲梁采用钢桁梁，仁怀岸锚碇采用隧道锚，桐梓岸锚碇采用重力锚。仁怀侧引桥为预应力混凝土连续刚构桥，跨度布置为（48+80+48）米；桐梓侧引桥为（6×40）米预应力混凝土预制T梁桥。

主线共设隧道32521.25米/26座。其中：特长隧道7205.5米/1座，长隧道16331.5米/11座，中隧道7314.5米/10座，短隧道1669.75米/4座。另设辅助施工斜井1603米/1座，通风竖井284.848米/1座。

大园上隧道

大园上隧道是金仁桐高速首座1000米以上贯通的长隧道，该隧道位于贵州省遵义市桐梓县花秋镇境内，由中铁广州工程局集团有限公司承建。设计为双向四车道，隧道右幅全长1311米，设置车行横通道1处，人行横通道2处，最大埋深90.18米。