沈海高速公路规划路线由原国道主干线同三线沈阳至连云港段，国家重点公路嘉荫至南平线连云港至上海段，同三线上海至海口段组成。
辽宁段：沈阳（苏家屯区）—辽阳（灯塔市、太子河区、辽阳县）—鞍山（千山区、海城市）—营口（大石桥市、老边区、盖州市、鲅鱼圈区）—大连（瓦房店市、金州区、甘井子区、旅顺口区）—
山东段：烟台（芝罘区、福山区、栖霞市、莱阳市）—青岛（莱西市、平度市、胶州市、黄岛区）—日照（东港区、岚山区）—
江苏段：连云港（赣榆县、东海县、海州区、灌云县、灌南县）—盐城（响水县、滨海县、射阳县、亭湖区、大丰市、东台市）—南通（海安县、如皋市、通州区）—苏州（常熟市、太仓市）—
上海段：嘉定区、青浦区、松江区、金山区—
浙江段：嘉兴（平湖市、海盐县）—宁波（慈溪市、江北区、鄞州区、奉化市、宁海县）—台州（三门县、临海市、黄岩区、温岭市）—温州（乐清市、鹿城区、龙湾区、瓯海区、瑞安市、平阳县、苍南县）—
福建段：宁德（福鼎市、霞浦县、福安市、蕉城区）—福州（罗源县、连江县、马尾区、长乐市、闽侯县、福清市）—莆田（涵江区、荔城区、城厢区、仙游县）—泉州（泉港区、惠安县、洛江区、丰泽区、晋江市、南安市）—厦门（翔安区、同安区、集美区、海沧区）—漳州（龙海市、漳浦县、云霄县、诏安县）—
广东段：潮州（饶平县、湘桥区）—汕头（澄海区、龙湖区、濠江区、潮阳区、潮南区）—揭阳（普宁市、惠来县）—汕尾（陆丰市、海丰县、城区、海丰县）—惠州（惠东县、惠阳区）—深圳（龙岗区、宝安区）—东莞—广州（增城市、萝岗区、白云区、花都区）—佛山（三水区、南海区）—江门（鹤山市、新会区、开平市、恩平市）—阳江（阳东县、江城区、阳东县、阳西县）—茂名（电白县、茂港区、茂南区）—湛江（吴川市）—茂名（化州市）—湛江（廉江市、坡头区、遂溪县、麻章区、遂溪县、雷州市、徐闻县）—
海南段：海口
