本项目东接二广高速公路设济源南互通；向西跨越G207线，行至岭头设双阳河大桥跨双阳河，之后向西经郭庄、焦寨、行至泗涧；设焦柳铁路分离式立交跨焦柳铁路，过卫沟、黄花庙，继续向西在庙后设置积城互通，跨越S243线，向西经小王庄、泽浴、桥凹至花石1号大桥转向北设花石2号大跨过引沁济蟒干渠，向西穿X002线，经孤树转向西北至山甲登后向西经千步岭，在吕祖庙北侧下穿X001线后向西经陡沟、韭菜坡、庙前、朱庄，在潭凹东侧下穿X008至横山腰，在高楼庄转向西北，行至尖山洼设大店河大桥跨越大店河，而后向西行至新林，设新林隧道，过商庄、后洼、张沟在王屋乡观腰附近设王屋互通，之后路线往乔庄方向行走，跨越X010线，设乔庄隧道穿越乔庄、风门腰、在观地附近出洞，路线沿观地至阎庄的右侧山腰展线，在阎庄附近设逢石河特大桥跨越逢石河，在罗圈凹附近路线向西前行，过小洪树设置王坑隧道，而后路线跨西岭、东沟、至阳安转向西北，至张凹村附近设邵原互通，路线转向西南，在前王庄附近跨越煤窑河，至翟庄路线转向西往刘腰方向展线，设南坡隧道下穿S312线，而后路线在前潭院，后北西处跨越前七沟后，在后背至王古坑山坡阳面展K59+577.2，计入长短链后路线长度为59.771KM.
项目所经区域总体呈西北高东南低的倾斜地势，地貌形态复杂。依据其地貌、形态的不同，大致分为两类，东部为黄土丘陵区，西部为构造剥蚀、侵蚀低山区：黄土丘陵区：位于济源南部和东南部，包括轵城、坡头、承留大部，植被发育，多为人工栽培植被，路线在该区的平均高度150~400m.低山区位于济源西部、西南部，主要分布在承留以西。山坡多呈阶梯状，造成波浪起伏的低山、丘陵、盆地相间的参差地貌，该区森林稀少、荒山坡多，有少量荆条、马甲刺，主要为栽培植被，山颠岭为人工刺槐林，该区相对高度200~500m.
济邵高速位与济源市西部山区，属暖温带大陆性季风型气候区。受季风环流影响，区内春季温暖多风，夏季炎热多雨，秋季天高气爽，冬季干冷少雪，区内年平均气温为4.4℃，最冷月（一月）平均气温-0.2℃,绝对最低气温-20℃；最热月（七月）平均气温27.8℃，绝对最高气温44.2℃；多年平均降水量648mm，降水量不仅空间分而不均，年内及年际分配也有显著差异，其降水过程多集中在7、8、9月（汛期），约占全年降水量的60%以上；年平均蒸发量1873.mm，蒸发量远大于降水量；年平均风速2.3m/s；最大冻土深度21cm，最大积雪深度25mm.全年无霜期230天。