最初是作为“沪蓉高速公路”规划的一部分，以“湖北省沪蓉西高速公路”的项目名实施建设，因此简称“沪蓉西高速”，调整规划后被纳入“沪渝高速公路”。东起宜昌长江公路大桥，途经宜都市、长阳土家族自治县、巴东县、建始县、恩施市、利川市，终点为鄂渝交界的鱼泉口，全长约325公里，估算总投资204.52亿元人民币，其中宜昌至恩施段132.44亿元，恩施至利川段约72亿元。于2004年8月20日开工建设，是当时湖北省投资最大、工程最为艰巨、地质最为复杂、建设周期最长的高速公路工程，也是当时中国建设难度最大的高速公路项目之一，全线于2010年4月18日正式通车。
工程规模
主线采用四车道全封闭高速公路标准建设，沥青混凝土路面，设计行车速度80公里/小时，整体式路基宽24.5米、分离式路基宽12.5米；隧道净宽9.75米（恩利段加宽0.5米）、净高5米；整体式桥梁净宽24米、分离式桥梁宽11.5米。全线共设桥梁370座、总长度196.6公里，其中高墩大跨桥梁49座，100米以上的达到22座；隧道46座、总长度7万多米，其中特长隧道10座。全线桥隧比达到52.1%（其中宜恩段达60.1%）。
宜长段
全长16.452公里，起于宜昌长江公路大桥南岸接线，止于长阳县龙舟坪镇白氏坪村。全线共有桥梁36座，总长3710.5延米；隧道4座，总长3920延米，桥隧比占47.3％。共设互通式立交2处，项目概算总投资9.1亿元人民币。设计单位为湖北省交通规划设计院，监理单位为中铁第四勘察设计院；由湖北路桥集团、四川路桥集团、中国路桥集团、水电七局、中铁十八局、中铁十一局四处、中铁隧道集团、浙江隧道公司等单位承担路基施工；路面施工由长江路桥公司承担。于2003年3月28日开工，2005年12月26日通过交工验收，12月30日通车试运营。
宜恩段
不含宜长段全长181.325公里。设有隧道27座，总长53125.3米。设计单位为湖北省交通规划设计院、中交第二公路勘察设计研究院；1-15标段分别由中铁十二局第四工程有限公司、路桥集团第一公路工程局、中国铁路工程总公司、云南第二公路桥梁公司、中铁十一局集团、东北煤建总公司、路桥集团第一公路工程局第一工程公司、新疆昆仑路港工程公司、中铁十九局第二工程公司、中铁十四局集团、湖北长江路桥股份有限公司、辽宁省路桥建设一公司、中铁十七局第二工程公司、湖北路桥公司、中铁一局第二工程公司、葛洲坝水利水电工程集团、中国铁路工程总公司中标施工；监理单位为湖北省公路水运工程咨询监理公司、湖南金路工程咨询监理有限公司、湖北省公路工程咨询监理中心、铁二院工程监理咨询公司。于2004年8月20日正式开工建设。
白氏坪—高家堰
全长39公里，2007年12月27日完成交工验收，12月31日通车试运营。
高家堰—贺家坪
全长18.55公里，2009年10月28日通车试运营。
魏家洲大桥
位于长阳土家族自治县高家堰镇魏家洲村，桥位分幅，左右幅轴线距离50米。桥梁上部结构孔布置为40+110+200+110+2×40米，主桥为110+200+110米三跨预应力混凝土连续刚构，主桥箱梁设计为单箱单室直腹式断面，顶宽12.5米，底宽6.5米，箱梁支点梁高为12米，跨中梁高3.5米。左幅起讫桩号为ZK45+973.20~ZK46+514.80，右幅起讫桩号为YK45+958.30~YK46+512.00。桥梁下部结构为：2#、3#主墩为钢筋混凝土双薄壁墩，墩高分别为99米、108米，双壁中距10.2米，每个主墩由两片横桥向顶宽8.5米，顺桥向顶厚3.8米的箱形截面空心墩组成（纵横向各带1/100坡）；主墩承台为19.6×14.4×5米钢筋混凝土结构，体积1411.2立方米，基础为12个直径2.5米的人工挖孔灌注桩，桩基深度49~63米。1#过渡墩高19米、26.2米，4#过渡墩高48.5米、35米，为钢筋混凝土空心墩，承台厚3.0米，基础为6个直径1.8米人工挖孔灌注桩，桩基长20~25米。5#引桥桥墩高34.1米、36.1米，为钢筋混凝土Y型墩，基础为4个直径1.8米人工挖孔灌注桩，桩基长20米。
桥面距地面高度220米，是世界桥面高度最高的桥梁之一。由云南第二路桥公司承建，于2009年4月27日贯通。
渔泉溪隧道
原名“夹活岩隧道”。起于长阳土家族自治县高家堰镇魏家洲村，止于贺家坪镇白凡池村。左线里程ZK46+512~ZK51+645，全长5126米；右线里程YK46+512~YK51+756，全长5244米。设计平均高程525米，最大埋深约800米，采用1.98%单向纵坡，平曲线最小半径920米，设置通风竖井一处，直径8米，井深380米（地上15米、地下365米）。隧道为上下行分离式双向四车道高速公路特长隧道，左右洞轴线间距为50米，设计行车速度80公里/小时。于2006年8月9日全线贯通。
贺家坪—野三关
2009年11月15日通车试运营。
金龙隧道
原名“龙潭隧道”。位于长阳土家族自治县境内，是沪蓉西高速全线最长的隧道，也是当时中国第三长、独头掘进里程最长、湖北省最长的公路隧道。左线里程桩号ZK65+515~ZK74+209，全长8694米；右线里程桩号YK65+515~YK74+114，全长8599米，平均海拔为933米。为上下行分离式双洞四车道隧道，双洞中线间距50米，进口位于贺家坪镇，出口位于榔坪镇。采用1.5%的单向纵坡，最大埋深500米，设计行车速度80公里/小时，采用混凝土路面。隧道净宽10.72米，净高6.9米；建筑限界为9.75×5.0米，其中行车道宽2×3.75米，两侧各设0.5米路缘带及0.25米侧向余宽，左侧设0.75米宽检修道。隧道内每隔约500米设置一处行车横洞，横洞与主洞夹角为70°，汽车转弯半径15米；行车横洞净宽4.5米，净高5.8米。行人横洞设置间距约250米，与主洞垂直，净宽2.0米，净高2.5米。
中铁十九局负责隧道进口段施工，中铁十四局负责隧道出口段施工，于2004年8月开工建设，2008年9月5日右洞贯通，2009年12月7日左洞贯通，2010年1月18日全线双向通车。
龙潭河大桥
位于长阳土家族自治县榔坪镇，为一座T型刚构桥，主桥全长812米，有六个桥墩高度在百米以上，其中7号墩高达178米，为当时世界梁式桥最高墩。加上墩上箱梁高度，桥面距地面高度达到190米。2007年3月28日左幅7号墩封顶。
桥面距地面高度197米，是世界桥面高度最高的桥梁之一。
铁罗坪大桥
桥面距地面高度209米，是世界桥面高度最高的桥梁之一。
四渡河大桥
野三关隧道
2007年5月30日右线贯通。
野三关—高坪
全长25.692公里，2009年10月28日通车试运营。
支井河大桥
香炉山隧道
2007年12月12日贯通。
高坪—吉心
起于建始县高坪镇，途经红岩寺镇、崔家坝镇，止于恩施市龙凤镇吉心村，全长64.35公里。共有桥梁74座，单幅20.2公里，隧道6座，单幅5.48公里，桥隧比例为45%，设计行车时速80公里，投资25.9亿元。2008年6月18日通车试运营。
马水河大桥
2007年10月30日右幅合龙。
桥面距地面高度219米，是世界桥面高度最高的桥梁之一。
恩利段
全长122.4公里。全线共有桥梁81座，其中特大桥2座；隧道14座，其中特长隧道2座；全线桥隧比42.3%。于2006年1月18日开工兴建。
吉心—七里坪
全长10.414公里，2009年2月4日通车试运营。
清江大桥
七里坪—白羊塘
全长111.99公里，2009年12月19日通车试运营。
小河大桥
2009年4月23日钢管拱合龙。
桥面距地面高度208米，是世界桥面高度最高的桥梁之一。
云雾山隧道
原名“乌池坝隧道”。位于恩施土家族苗族自治州境内，起于恩施市白果乡乌池坝村，止于利川市团堡镇白腊山村。为上下行分离式双洞四车道高速公路隧道，左线长6708米，右线长6713米，为沪蓉西高速公路第二长隧道。设计行车速度80公里/小时，建筑限界采用10.25×5.0米。隧道左右线中线间距为35米，最大埋深约480米。
出口段由中交四航局承建，其中左洞长3238米，右洞长3250米。于2006年1月18日开工，2008年3月9日出口段左洞完工，4月12日出口段右洞完工。进口段由中铁十七局四公司承建，其中左洞长3463米，右洞长3438米，纵坡为+1.8%，采用“新奥法”施工。于2008年10月8日全线贯通。