北海道道139号江別奈井江線
北海道道81号岩見沢石狩線:新篠津村第47線北 - 岩見沢市北村幌達布
北海道道6号岩見沢月形線:岩見沢市北村赤川 - 岩見沢市北村栄町
北海道道275号月形峰延線:美唄市上美唄町南
北海道道33号美唄月形線:美唄市西美唄町元村美富
北海道道278号奈井江浦臼線:奈井江町字奈江原野 - 奈井江町字奈井江町
1993年(平成5年)5月11日 - 建設省から、道道月形江別線の一部・道道奈井江北村岩見沢線の一部が江別奈井江線として主要地方道に指定される。
1994年(平成6年) 4月1日 - 1102号として路線認定。 10月1日 - 路線番号を139号に変更。
もともとは、178号月形江別線(一部区間)と92号奈井江北村岩見沢線(旧番号。一部区間)によって結ばれていた。前記道道2路線を廃止して新たに認定したものである。
新篠津村第44線北(しのつ湖畔) - 第45線北(しんしのつ温泉)間が開通していなかったため、その前後が枝線とされ、本線は第42線北で右折東進せず直進して岩見沢石狩線に合流していたが、該当区間開通に伴い、枝線部分が本線に切り替わり、岩見沢石狩線との交点が移動した。
岩見沢大橋の架け替え(たっぷ大橋に名称変更)により、一部経路が変更され、岩見沢石狩線の岩見沢市側の交点が移動した。
もともと起点で接続していた国道337号は、同地点を含む区間が2017年4月1日に国道の認定を外され、北海道道1056号江別長沼線へ編入された。