岡山県道64号矢掛寄島線
国道486号 (小田郡矢掛町矢掛・矢掛町元町交差点、起点)
岡山県道64号矢掛寄島線 遙照山旧道(浅口市鴨方町地頭上)
岡山県道155号鴨方矢掛線(浅口市鴨方町地頭上・本庄橋交差点)
岡山県道155号鴨方矢掛線(浅口市鴨方町地頭上・鴨方IC西交差点)
岡山県道60号倉敷笠岡線(浅口市鴨方町鴨方・鴨方町本町交差点)
岡山県道194号鴨方停車場線(浅口郡里庄町里見)
岡山県道434号小坂西六条院中線(浅口郡里庄町里見)
国道2号(浅口市鴨方町六条院中・鴨方跨線橋交差点)
国道2号・岡山県道286号里庄地頭上線(浅口郡里庄町里見・手ノ際交差点)
岡山県道431号六条院東里庄線(浅口市鴨方町六条院西)
岡山県道431号六条院東里庄線(浅口市鴨方町六条院西)
岡山県道406号寄島笠岡線(浅口市寄島町)
岡山県道47号倉敷長浜笠岡線(浅口市寄島町、終点)
本路線の一部は、新見市の中国自動車道新見ICと浅口市の山陽自動車道鴨方ICを結ぶ岡山県西部総合開発基幹道路の構成路線でもある。
1993年(平成5年)5月11日 - 建設省から、県道地頭上矢掛線・県道鴨方矢掛線の一部・県道小坂西寄島線の一部が矢掛寄島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 - 岡山県告示第250号により認定。
2000年(平成12年)8月10日 - 遙照山トンネルが開通。
2006年(平成18年)3月21日 - 浅口郡のうちの3町(鴨方町、寄島町、金光町)が対等合併して浅口市が成立。
2011年(平成23年)12月28日 - 岡山県告示第651号・652号により寄島バイパスが全線開通。
2014年(平成26年)3月7日 - 岡山県告示第105号により寄島バイパスに並行する旧道が浅口市道に移行。
2016年(平成28年)4月28日 - 終点部(浅口市寄島町)の交差点に中国・四国地方では初となるラウンドアバウト(環状交差点)を導入し、運用開始。