国道140号
埼玉県熊谷市石原
埼玉県深谷市菅沼
埼玉県深谷市黒田
国道254号(東京方面)との分岐埼玉県大里郡寄居町
国道254号(長野方面)との分岐埼玉県大里郡寄居町
現道と皆野寄居バイパスとの分岐埼玉県大里郡寄居町
現道と皆野寄居バイパス・皆野秩父バイパスの交点(皆野大塚IC)埼玉県秩父郡皆野町
埼玉県秩父市下宮地町
国道299号との交点埼玉県秩父市上野町
山梨県甲州市塩山藤木
山梨県山梨市落合
山梨県西八代郡市川三郷町
埼玉県北部の熊谷市から同県秩父地方を経由して山梨県甲府市に至り、1993年に編入された区間を経て同県南巨摩郡富士川町の国道52号交点に達する。国道に指定されてから1998年(平成10年)までのおよそ半世紀にわたり、埼玉・山梨両県の間に不通区間を抱えていたが、雁坂トンネルの開通に伴って往来が可能となった。
1953年(昭和28年)5月18日 - 二級国道甲府熊谷線(甲府市 - 熊谷市)として指定施行。
1965年(昭和40年)4月1日 - 道路法改正により一級・二級区分が廃止されて一般国道140号として指定施行。
1993年(平成5年)4月1日 - 起終点を交換して終点側を延伸し、一般国道140号(熊谷市 - 山梨県南巨摩郡増穂町)として指定施行。
1998年(平成10年)4月23日 - 雁坂トンネル開通。
2005年(平成17年)3月 - 皆野寄居バイパスが全線開通。
2014年(平成26年)7月20日 - 埼玉県秩父市大滝でコンクリートの劣化による斜面崩落が発生し、周辺の区間が通行止めになっている。
2016年(平成28年)4月1日 - 国道52号甲西道路に並行する国道52号富士川街道が山梨県道42号韮崎南アルプス富士川線に移管されたことに伴い、終点側を短縮。坪川大橋南交差点 - 大椚交差点間は従来より重複していた山梨県道26号富士川南アルプス線、大椚交差点 - 追分交差点間は富士川町道となった。
2018年(平成30年) 3月20日 - 皆野秩父バイパスが全線開通。 5月29日 - 秩父市内での3ルートに分かれている区間のうち、一番南側ルートを秩父市に移管。