埼玉県道5号さいたま菖蒲線
1969年(昭和44年)8月1日に換地処分を迎えた砂土地区画整理事業(第1工区)によって整備された区間であり、沿道は商店や住宅が建ち並んでいる。この区間の4車線化は、事業着手見込みとなっている。なお、陸橋は4車線に対応する幅で建設されている。
上尾市大字原市の新幹線高架下から上尾運動公園入口交差点までの間(約1.4 km)は、拡幅ではなくバイパス道路として建設され、2007年(平成19年)3月28日に開通した。それまでは東側を通る旧道が指定されていた。一方、上尾環状線の北は旧道から連なる道が引き続き指定されているため、双方は上尾環状線をわずかに重複指定して連結しており、クランク状に折れ曲がっている。なお、上尾運動公園入口交差点から埼玉県道150号上尾蓮田線までの約0.9 km(原市平塚工区)は、2016年(平成28年)から暫定2車線で道路築造工事が進められ、2023年(令和5年)11月23日に開通した。
上尾環状線以北の区間は、国道17号とも比較的近距離で平行しているため、そちらの混雑もしくは渋滞時の裏道的な役割も果たしているが、歩道のない区間や右折帯のない交差点が多く、その他の迂回路が少ないことも相まって朝夕は渋滞が起きやすい。