Dự án có tổng chiều dài khoảng 105km với tổng mức đầu tư hơn 45.000 tỷ đồng, được khởi công vào tháng 9/2008 và chính thức thông xe toàn tuyến cuối năm 2015. Đây là công trình trọng điểm quốc gia do Tổng Công ty Phát triển hạ tầng và Đầu tư tài chính Việt Nam (VIDIFI) đầu tư theo hình thức BOT.
Tuyến cao tốc bắt đầu từ khu vực Vành đai 3 Hà Nội, gần cầu Thanh Trì và kết thúc tại khu vực Đình Vũ, TP Hải Phòng. Với quy mô 6 làn xe cùng 2 làn dừng khẩn cấp, tuyến được thiết kế cho tốc độ tối đa 120km/h – thuộc nhóm cao tốc có tiêu chuẩn kỹ thuật hiện đại hàng đầu Việt Nam hiện nay.
Mặt đường sử dụng nhựa polymer giúp tăng độ bền, khả năng chịu tải và phù hợp với lưu lượng vận tải lớn, đặc biệt là xe container siêu trường, siêu trọng kết nối trực tiếp tới cảng biển Hải Phòng – cửa ngõ xuất nhập khẩu lớn nhất miền Bắc.
Hệ thống biển báo trên tuyến cũng được thiết kế với kích thước lớn, dễ quan sát ở tốc độ cao. Nhờ đó, tuyến đường được nhiều tài xế đánh giá là một trong những cao tốc có trải nghiệm lưu thông tốt và an toàn nhất cả nước.
Việc đưa tuyến cao tốc vào khai thác đã giúp rút ngắn thời gian di chuyển giữa Hà Nội và Hải Phòng xuống chỉ còn khoảng 1 – 1,5 giờ, thay vì nhiều giờ như trước đây khi di chuyển qua Quốc lộ 5. Điều này không chỉ tạo thuận lợi cho người dân mà còn góp phần thúc đẩy mạnh mẽ hoạt động logistics, giao thương và phát triển công nghiệp của toàn khu vực phía Bắc.
Đây là tuyến cao tốc đầu tiên tại Việt Nam triển khai đồng bộ hệ thống thu phí điện tử không dừng (ETC), giúp giảm ùn tắc và tăng hiệu quả vận hành.
Bên cạnh đó, toàn bộ các lối vào cao tốc đều được lắp đặt hệ thống kiểm soát tải trọng tự động bằng công nghệ Thụy Sĩ hoạt động 24/24h. Các phương tiện quá tải sẽ được yêu cầu rời khỏi tuyến nhằm bảo vệ kết cấu hạ tầng và đảm bảo an toàn giao thông. Hệ thống camera giám sát và xử phạt nguội cũng được triển khai đồng bộ đối với các hành vi vi phạm như chạy quá tốc độ, đi sai làn hay dừng đỗ không đúng quy định.
Không chỉ đóng vai trò là trục giao thông huyết mạch, cao tốc Hà Nội – Hải Phòng còn trở thành động lực phát triển không gian đô thị mới phía Đông Hà Nội và vùng phụ cận. Tuyến đường hiện kết nối trực tiếp với nhiều công trình hạ tầng chiến lược như cao tốc Hải Phòng – Hạ Long – Vân Đồn – Móng Cái, cầu Tân Vũ – Lạch Huyện hay tuyến nối Cầu Giẽ – Ninh Bình, hình thành mạng lưới giao thông liên vùng hiện đại của miền Bắc.
Những năm gần đây, dọc theo trục cao tốc cũng xuất hiện hàng loạt đại đô thị và dự án quy mô lớn như Vinhomes Ocean Park 1, 2, 3; Sunshine Legend City hay khu đô thị Tràng Cát, góp phần thay đổi diện mạo đô thị và gia tăng sức hút đầu tư cho toàn khu vực.