秋田県道30号神岡南外東由利線
大仙市花館の国道13号交点から西へ分岐し、JR東日本 奥羽本線 神宮寺駅前の神宮寺駅入口交差点で左折南下する。雄物川の岳見橋を渡り西から南西方向へ進路を変える。秋田自動車道と立体交差して、大仙市南外の中心部を過ぎると国道105号と交差し、そのまま南西方向へ向かう。大台峠を越えるといったん由利本荘市に入り、約2キロメートルで横手市大森地域になり、3.5キロメートルで白沢峠を越えると再び由利本荘市に入る。法内川沿いを下っていくと終点の由利本荘市東由利蔵の国道107号交点である。
終点手前400メートルで秋田県道284号楢渕横渡線と立体交差し、終点手前20メートルの交点で県道284号と接続する。
なお、起点から神宮寺駅前交差点までは、2014年(平成26年)3月29日に神宮寺バイパスが全線開通することに先だって、3月14日に国道13号の指定を解除され、当県道と一部秋田県道67号四ツ屋神岡線に認定された区間である。