路线主线起于新化县南冷水铺互通,与娄新高速公路对接,向西北方向在雪峰山东麓展线,经炉观、西河、太平铺,然后向西在金凤穿越雪峰山后到达溆浦县境内的两江,再经油洋、桥江到卢锋(溆浦县城)溆浦北互通接溆浦至怀化段,主线路线全长92.7km,其中新化县境内52.7km、溆浦县境内39.3km路线,概算总投资约76.15亿元。
新溆高速公路全线采用四车道高速公路标准建设,设计速度采用100公里/小时,路基宽度26米(其中K36+630~K84+500段设计速度80公里/小时,路基宽度24.5米)。全线共设置新化互通、炉观互通、西河互通、太平铺互通、金凤庵互通(预留)、两江互通、桥江互通工7处互通。设桥梁51座,总长18.084公里,占主线总长的19.66%,设隧道27座,总长14.159公里,占主线总长的15.39%(其中特长隧道4275米/1座,长隧道1126米/1座,中、短隧道8758米/25座,全线桥隧占路线总长比重为35.05%。
主线全线设互通6处,分离式立交12处,桥梁51座,隧道27座。全线设置完善的安全、服务和交通管理设施,共设服务区2处,停车区1处,高速公路管理中心1处,养护管理所2处,隧道管理所1处,收费站5处。 该项目设2条连接线,分别是“紫鹊界秦人梯田”连接线(全长34.649km)和桥江连接线(全长8.938km)。