Ett 16-månaders projekt kommer att starta på tisdag för att konfigurera och "öka kapaciteten" i korsning 28 av M4 nära Tredegar Park på Newport.
De intilliggande rondellerna vid Bassaleg på Forge Road och Pont Ebbw vid Tredegar Parks entré kommer också att uppgraderas.
Den walesiska regeringen vill "minska förseningar" i området.
Permanenta trafikljus kommer att installeras i de angränsande rondellerna som kommer att ha "smart signalering" så att de "synkas för att säkerställa det smidigaste och snabbaste trafikflödet".
Två körfält kommer att byggas genom mitten av korsningen 28 för att tillåta trafik från den östgående körvägen i M4 för att komma till Southern Distributor Road (SDR) runt Newport utan att gå runt rondellen.
Förbättringar kommer också att göras på Pont Ebbw rondellen för att underlätta trafikflödet på SDR.
Det finns farhågor för att projektet, som förväntas vara slutfört i juli 2018, skulle kunna öka trängseln medan byggarbetet pågår.
Men den walesiska regeringen sade: "Befintliga korsning trafikkapacitet kommer att upprätthållas under rusningstid - före 09:30 GMT och efter 15:30 under vardagar - under hela byggfasen, även om filerna kommer att vara smalare för att tillhandahålla arbetsrum.
"När trafikflödena är lättare kommer stängningar att användas mellan 09:30 och 15:30 för att underlätta arbetet."
En regelbunden överbelastning hotspot på M4 är att få en £ 13,7m uppgradering i ett försök att lindra rusningstrafik problem.