台中市东势区天冷，终点南投县信义乡塔塔加，与台18线相连接，全长共144.385公里。其中天冷经国姓乡至埔里为丰埔公路（丰原经东势至埔里），埔里日月潭段为中潭公路（台中至日月潭）之一段、水里塔塔加段为新中横公路水里玉山线。台21线由北向南共经过台中市、南投县，另有一条支线台21甲线。台21线是台湾西部最靠近玉山山脉之纵贯公路，全线可通行。2014年7月16日起，台21线调整路线，北段天冷至塔塔加不变，里程调整为145.035公里；原计划的塔塔加至高雄市那玛夏区达卡努瓦路段解编不再开辟；南段达卡努瓦至高雄