巴中—桃园高速公路起于川陕两省接线的米仓山隧道（长约13700米，其中陕西境约2990米，四川境约10710米）省界处，经关坝、上两、沙滩、两河口、南江县城、小河、东榆、沙河、八庙、赤溪、下两、元潭、枣林、大佛寺桥，止于巴中市东兴场刘家坝，与在建的广巴高速公路、巴南高速公路相接。项目路线全长约113公里，采用设计速度80公里/小时、路基宽度24.5米的双向4车道高速公路技术标准。