1923 yılında Türkiye Cumhuriyeti ilan edildiğinde; ulusal sınırlarımız içinde, 13.900 km'si stabilize şose ve 4.450 km'si toprak olmak üzere toplam 18.350 km yol ve 94 adet köprü vardı.
Cumhuriyetin ilk yıllarında ulaşımda, dönemin en çağdaş teknolojisi olan demiryolu yapımı ağırlık kazanmış; ancak bir süre sonra demiryolunun tek başına yeterli olmadığı görülerek, 1929 yılında Nafia Vekaleti (Bayındırlık Bakanlığı) içinde Şose ve Köprüler Reisliği kurulmuştur. Bu tarihten sonra çıkarılan yol kanunu ile karayolu yapım çalışmalarına hız verilerek, 1923-1947 yılları arasında karayolu uzunluğu 43.743 km'ye ulaşmıştır.
1948 yılında yeni bir atılım yapılarak o zamana kadar kazma, kürek ve insan gücüne dayanan çalışmalardan makinalı çalışma dönemine geçilmiş ve mevcut yolların envanteri çıkarılarak Türkiye'nin ulaşım ihtiyacını karşılayacak bir yol ağı belirlenmiştir.
Karayolları Genel Müdürlüğü (KGM), kuruluş tarihi olan 1950 yılından itibaren belirlenen karayolu politikaları kapsamında planlı ve programlı çalışmalarını başarıyla sürdürmüştür. Kuruluş yıllarında “Tekerlek Dönsün'' ilkesiyle mevcut yolların bakım ve onarım çalışmalarını yürüten Kurum, aynı zamanda ana güzergâhlarda yeni yolların yapımına öncelik vermiştir.
Bu çalışmalarla 1960'lı yıllarda 60 bin kilometrelik bir karayolu ağı ortaya çıkarılmış, 1960-1970 yılları arasında ise asfalt kaplamalı yol ağının genişletilmesi hedefi öne çıkmıştır.
1970'li yıllarda motorlu taşıt sanayiinin kuruluşu ile trafiği yoğun olan yollarda ve büyük kentlerin çevrelerinde yüksek standartlı, çok şeritli ekspres yollar ve otoyolların yapımı gündeme gelmiştir. İstanbul Çevre Yolu ve İstanbul-İzmit Ekspres Yolu inşa edilmiş, bugünkü adıyla 15 Temmuz Şehitler Köprüsü 1973 yılında trafiğe açılarak Avrupa ile Asya arasında tarihte ilk kesintisiz karayolu bağlantısı sağlanmıştır.
1980'li yıllarda, yüksek standartlı otoyolların yapımına ağırlık verilerek erişilebilirlik hedefli karayolu çalışmalarının yanı sıra otoyol hamlesi başlatılmıştır. Gebze-İzmit, Tarsus-Pozantı, Kapıkule-Edirne otoyolları inşa edilmiş, 1988 yılında Fatih Sultan Mehmet Köprüsü hizmete sunulmuştur.
90'lı yıllarda otoyol yapım çalışmalarına devam edilerek, 1990 yılında 241 km olan toplam otoyol uzunluğu, 2000'de 1.674 km'ye, 2002 yılında 1.714 km'ye ulaştırılmıştır.
2003 yılı başında hazırlanan Acil Eylem Planı ile karayolu ulaşımında kapasite yetersizliği, ulusal ve uluslararası ağ bütünlüğü ve trafik güvenliği esas alınarak bölünmüş yol çalışmalarına hız verilmiştir.
30 Ağustos 2007 tarihinde Ulaştırma Bakanlığına bağlanan Karayolları Genel Müdürlüğünün çalışma usul ve esasları ile teşkilat ve görevlerine ilişkin hükümler, yürürlüğe giren 6001 Sayılı Kanun ve 15.07.2018 tarihli 30479 sayılı Resmî Gazetede yayımlanan Bakanlıklara Bağlı, İlgili, İlişkili Kurum ve Kuruluşlar İle Diğer Kurum ve Kuruluşların Teşkilatı Hakkında 4 No'lu Cumhurbaşkanlığı Kararnamesi ile düzenlenmiştir.
2010'lu yıllarda belirlenen ulaşım politikaları doğrultusunda, karayolu ağının kamu kaynaklarının yanı sıra alternatif finans yöntemleri kullanılarak geliştirilmesi çalışmaları kapsamında Kamu-Özel Sektör İşbirliği modeli olan Yap-İşlet-Devret sistemi hayata geçirilmiştir. Yap-İşlet-Devret sistemiyle yapımına başlanan projelerden İstanbul-İzmir Otoyolu'nun tamamı 2019 yılında, Menemen-Aliağa-Çandarlı Otoyolu ve Ankara-Niğde Otoyolu 2020 yılında; Kuzey Marmara Otoyolu ise 38 km'lik Başakşehir-Bahçeşehir-Hadımköy kesimi dışında 2021 yılında hizmete sunulmuştur.
2021 yılında; ülkemizin doğusu ve batısı arasında kesintisiz bölünmüş yol bütünlüğünü sağlayan Kömürhan Köprüsü, Malatya'yı Sivas'a konforlu bağlayan Tohma (Şehit Gaffari Güneş) Köprüsü, Hasankeyf'in yeni yerleşkesine ulaşım sağlayan Hasankeyf-2 Köprüsü, Ankara'nın sanayi bölgelerini ana karayolu akslarına bağlayan Yenikent-Temelli Yolu, Siirt'in Eruh, Şırnak ve sınır kapıları ile güvenli ulaşımını sağlayan Zarova Köprüsü, Erzurum'u Kafkaslara bağlayan Pirinkayalar Tüneli başta olmak üzere pek çok karayolu yatırımı hayata geçirilmiştir.
Ayrıca, 2021 yılında Ata Yadigarı toplam 33 tarihi köprü restore edilerek, kültür mirasımıza kazandırılmıştır.
2022 yılında ise Yap-İşlet-Devret yöntemiyle inşa edilen 1915 Çanakkale Köprüsü ve Malkara-Çanakkale Otoyolu hizmete sunulmuş, Çanakkale Boğazı üzerinde tarihte ilk kez kesintisiz karayolu ağı tesis edilerek Avrupa ile Asya kıtaları birbirine bağlanmıştır. Zonguldak - Kilimli Yolu ve Prof. Dr. Şaban Teoman Duralı Tünelleri ile Zonguldak-Ereğli Yolu şehrin ulaşım ağına kazandırılmıştır. Malatya Çevre Yolu'nun ilk etabı tamamlanarak Malatya şehir içi trafiği rahatlatılmış, Phaselis Tüneli ile her yıl milyonlarca turistin ziyaret ettiği Antalya ilinin batısında bulunan yerleşimlere erişim kolaylığı sağlanmış, ülkemizin en yüksek ayaklı, en uzun dengeli konsol köprüsü Eğiste Hadimi Viyadüğü trafiğe açılmıştır.
Ayrıca; ülkemizin ve Avrupa'nın en uzun çift tüplü karayolu tüneli olacak Zigana Tüneli'nde kazı çalışmaları tamamlanarak ışık görülmüştür. Aydın-Denizli Otoyolu, Kuzey Marmara Otoyolu'nun Başakşehir-Bahçeşehir-Hadımköy kesimi, Mersin (Çeşmeli)-Erdemli-Silifke-Taşucu Otoyolu'nun Çeşmeli-Kızkalesi kesiminde yapım çalışmaları devam etmektedir. Mersin ve Antalya arasındaki seyahat süresini önemli ölçüde kısaltacak Akdeniz Sahil Yolu, gibi ülkemizin her coğrafyasına dağılan projelerin yapım çalışmaları sürmektedir.
Karayolları Genel Müdürlüğü; Aralık 2022 itibarıyla 29.862 km'si bitümlü sıcak karışım (BSK) kaplamalı, 36.877 km'si sathi kaplamalı (SK), 2.022 km'si ise diğer yollar olmak üzere toplam 68.761 kilometre yol ağına sahiptir. Bu yol ağının 3.633 km'si otoyol olmak üzere toplam 28.906 km'si (yüzde 42) bölünmüş yoldur.