在群马县内沿碓冰川行，越过碓冰岭至长野县。长野县内沿千曲川向轻井泽和上田、长野，经过黑姬高原等高原与盆地，经妙高高原进入新潟县。新潟县内沿关川缓缓向下行，通过妙高市至日本海方向直到上越市直江津。
历史.国道18号自高崎市至北佐久郡御代田町为中山道，自北佐久郡御代田町至上越市为北国街道的继承路线。1885年（明治18年）内务省告示第6号国道表，国道5号「东京至新潟港到达路线」（经现17号、18号、8号）指定。1920年（大正9年）施行的旧道路法路线认定，高崎-长野间为国道10