国道19号
国道19号に相当する街道は、塩尻市 - 恵那市は中山道、恵那市 - 名古屋市は下街道ということになるが、1952年(昭和27年)以前に国道だったのは中山道の区間のみである。北国西街道そのものは現在の国道403号に相当する街道であるが、この街道を踏襲した府県道長野飯田線が、その後、現在の犀川沿いに路線が変更され、国道19号へと受け継がれている。
なお鳥居峠は平安時代までは美濃と信濃の国境だった。塩尻市に入った後、洗馬までは奈良井川と並行している。松本盆地に入ると葡萄農園が目立つようになる。篠ノ井線をオーバーパスすると沿道の店が増えてくる。高出交差点で名古屋市東区の小川交差点で分かれた国道153号、日本橋からのびる国道20号にぶつかる。
木曽地域では、災害防止・沿線環境の改善のため、桟(かけはし)改良(2014年3月29日開通)および桜沢改良(2007年度より)によるバイパス整備に着手している。
木曽区間におけるトンネル内AMラジオ再送信はNHK長野第1(木曽福島局および大桑局)と一部でCBCラジオ1053kHzとNHK第2のみで、中継局のないSBCは再送信されていない。
長野県塩尻以北
長野県区間は塩尻北IC付近、長野南バイパス、長野市中心街を除くと片側1車線である。高出交差点以北は松本まで概ね田川と、田川と奈良井川が合流した後、安曇野市境付近までは奈良井川と、奈良井川と梓川が合流した後、長野市街までは犀川と、それぞれ並行している。高出交差点から松本市内にかけては慢性的な渋滞が起きている。迂回路として長野自動車道の利用、または松塩広域農道から長野県道48号松本環状高家線の利用がある。松本市・渚3丁目交差点の南200 mほど (松本警察署付近)でアルピコ交通上高地線のガードを潜る。渚1丁目交差点で上高地方面への国道158号と、松本市街地への国道143号を分け、平瀬口交差点で上田方面への国道254号、安曇野市穂高・大町・白馬・糸魚川方面への国道147号を分ける。