東京都道・埼玉県道4号東京所沢線
起点から新宿大ガード東交差点を経て西は多摩地域に位置する西東京市の北原交差点(新青梅街道交点)まで東京都道5号新宿青梅線と重複する。西新宿の超高層ビル街の北縁を西進し、神田川を淀橋で渡ると中野区に入る。橋上は東京都道302号新宿両国線支線との交点となっている。淀橋から先は数百メートルの間は広い中央分離帯が設置された上下7車線程度の広幅員となり、中野坂上で山手通りと交わった後は、しばらく上り3車線・下り2車線+停車帯となる。
杉並区に入り高円寺陸橋で環七と交差、地下鉄丸ノ内線新高円寺駅付近に位置する五日市街道入口交差点で、多摩地域を横断する主要地方道の一つである五日市街道が分岐し、天沼陸橋でJR中央線をオーバーパスし、杉並区の中心繁華街である荻窪に達する。荻窪駅を過ぎるとしばらくは自動車・歩行者ともに飽和状態の繁華街を通過するが、環八通りを過ぎると再び上り3車線・下り2車線+停車帯に戻り、周辺の街並みも住宅街へ変化するが、荻窪以東とは違い、緑も多くなり武蔵野の面影を目にする。日産自動車荻窪工場跡を右側に、また善福寺公園が左側沿線に近い。井草八幡宮前で早稲田通りと合流する。
練馬区に入ってからも町並みは連続しているが、関町一丁目交差点で千川通りが合流、関町交番前で吉祥寺、北裏交差点で三鷹へ向かう道が分岐する。西東京市境となる東伏見四丁目交差点で分岐する道は五日市街道への連絡路となる。この辺りは武蔵野市との境目も近い。