中二高、南二高等三大路段，但实际上都是同一条高速公路。全长431.5公里，为台湾最长的高速公路，另有一条支线：国道三甲台北联络线。于1987年由北二高路段开始动工，1993年开始分段通车，2004年1月11日完成全线通车。国道三号的主要功能为分担中山高速公路趋近饱和的车流量，并且具有平衡城乡发展的功能，因此全线穿越的地区以台湾西部中小型城镇与乡村地带为主，以促进沿线地区的经济发展，尤其于中部转弯进入南投县，使该县得以与西部其他县市以高速公路连接，但影响是国道三号仅绕过彰化东北边，不若其他西部县市有两条高