称玉里玉山段，西起于东埔山垭口，东迄于花莲玉里。起初，计画全长102.7公里，利用既有道路7.1公里改善，其余95.6公里路段则需要新辟；经变更后，全长为122公里，利用既有道路7.2公里改善，其余114.8公里路段则需要新辟。全线横跨于南投县信义乡、高雄市桃源区、花莲县卓溪乡以及花莲县玉里镇。原计画于东埔山垭口与嘉义玉山线、水里玉山线交会，因玉里玉山线自玉里向西兴建至14.6公里处便终止，使得东埔山垭口仅嘉义玉山线、水里玉山线交会，东埔山垭口现今改称「塔塔加」。玉里玉山线在省道系统中，与嘉义玉山线同被编入