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 vardır.
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 edilmiş; Ankara Çevre Otoyolu, İzmir-Çeşme Otoyolu, Edirne-İstanbul Otoyolu, İstanbul-Ankara Otoyolu, İzmir-Aydın Otoyolu, Tarsus-Pozantı-Mersin Otoyolu, Tarsus-Adana-Gaziantep Otoyolu gibi pek çok önemli yol kesiminde çalışılarak, 1990 yılına kadar 152 km olan toplam otoyol uzunluğu 2000 yılında 1.674 km'ye, 2002 yılında 1.714 km'ye ulaştırılmıştır.
2003 yılı başında hazırlanan Acil Eylem Planı kapsamında bölünmüş yol hamlesi başlatılmış, otoyol yapım çalışmalarına devam edilmiştir. Karadeniz Sahil Yolu, Bolu Tüneli, Ankara-İzmir Bölünmüş Yolu, Ankara-Samsun Bölünmüş Yolu, Gaziantep-Şanlıurfa Otoyolu, Erzurum-Ağrı-Gürbulak Sınır Kapısı Bölünmüş Yolu, Bozüyük-Mekece-Adapazarı Bölünmüş Yolu, Diyarbakır-Mardin Bölünmüş Yolu başta olmak üzere 2003-2011 yılları arasında ülke genelinde 15 bin kilometrelik bölünmüş yol ağı tamamlanarak hizmete sunulmuştur.
30 Ağustos 2007 tarihinde Ulaştırma ve Altyapı 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, 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 45 km'lik Nakkaş-Başakşehir kesimi dışında 2021 yılında, 1915 Çanakkale Köprüsü ve Malkara-Çanakkale Otoyolu 2022 yılında, Aydın-Denizli Otoyolu'nun tamamı 2025 yılında hizmete sunulmuştur.
Ayrıca, 14,5 km'lik uzunluğuyla ülkemizin ve Avrupa'nın en uzun çift tüplü karayolu tüneli olan Zigana Tüneli, doğu ile batıyı bağlayan Kömürhan Köprüsü, Rize ile Erzurum arasında 14,3 km uzunluğunda inşa edilen Ovit Tüneli, Hasankeyf'in yeni yerleşkesine ulaşım sağlayan 1.001 m'lik Hasankeyf-2 Köprüsü, Ankara'nın sanayi bölgelerini ana karayolu akslarına bağlayan Yenikent-Temelli Yolu, Erzurum'u Kafkaslara bağlayan Pirinkayalar Tüneli, Zonguldak-Kilimli ulaşımını 40 dakikadan 5 dakikaya düşüren Zonguldak-Kilimli Yolu ve Prof. Dr. Şaban Teoman Duralı Tünelleri, her yıl milyonlarca turistin ziyaret ettiği Antalya'nın batısında bulunan yerleşimlere erişim kolaylığı sağlayan Phaselis Tüneli, ülkemizin en yüksek ayaklı, en uzun dengeli konsol köprüsü Eğiste Hadimi Viyadüğü, Kaz Dağları geçişini 50 dakikadan 5 dakikaya indiren Ayvacık – Küçükkuyu Yolu Assos ve Troya Tünelleri, 56 km'si tünellerden oluşan Yusufeli Yolları, itme sürme çelik ortotropik kutu kesitli olarak tamamlanan Bitlis Çayı Viyadüğü, Denizli şehir geçişini 45 dakikadan 10 dakikaya indiren Denizli Çevre Yolu 2. Kesimi ve Honaz Tüneli, Adana'nın şehir içi trafiğini rahatlatan Adana 15 Temmuz Şehitler Köprüsü, İzmir, Antalya ve Gaziantep şehir hastanelerine hızlı erişim sağlayan bağlantı yolları, doğal hayatı koruyan Nallıhan Kuşcenneti Köprüsü ve Tüneli, Yağdonduran, Aşık Şenlik ve Güzeldere Tünelleri gibi yurdun dört bir yanına dağılan hizmetler hayata geçirilmiştir.
2003 yılından itibaren günümüze kadar 34'ü 2024 yılında olmak üzere toplam 499 adet tarihi köprü restore edilerek, kültür mirasımıza kazandırılmıştır.
Kuzey Marmara Otoyolu'nun 45 km'lik Nakkaş-Başakşehir kesimi, Mersin (Çeşmeli)-Erdemli-Silifke-Taşucu Otoyolu'nun 52 km'lik Çeşmeli-Kızkalesi kesimi, Kınalı-Tekirdağ-Çanakkale-Savaştepe Otoyolu'nun 127 km'lik Kınalı-Malkara kesimi, 120 km uzunluğundaki Ankara-Kırıkkale-Delice Otoyolu, 122 km'lik Antalya-Alanya Otoyolu ve 19 km'lik İskenderun-Antakya Otoyolu'nda yapım çalışmaları devam etmektedir.
Karayolları Genel Müdürlüğü Mart 2025 itibarıyla; 31.758 kilometresi bitümlü sıcak karışım kaplamalı, 34.326 kilometresi sathi kaplamalı, 2.519 kilometresi ise diğer yollar olmak üzere toplam 68.603 kilometrelik yol ağına sahiptir. Bu yol ağının 3.796 kilometresi otoyol olmak üzere toplam 29.734 kilometresi (yüzde 43) bölünmüş yoldur.
