ถนนมิตรภาพ ซึ่งเป็นชื่อเรียกของ ทางหลวงแผ่นดินหมายเลข 2 หรือ ทางหลวงสายสระบุรี–สะพานมิตรภาพที่หนองคาย (เขตแดนไทย/ลาว) เป็นหนึ่งในทางหลวงสายประธานทั้งสี่ของประเทศไทย โดยสายทางเริ่มต้นที่จังหวัดสระบุรี มุ่งเข้าสู่ภาคอีสานของประเทศไทย และสิ้นสุดที่จังหวัดหนองคาย มีระยะทางทั้งสิ้น 508 กิโลเมตร และเป็นส่วนหนึ่งของทางหลวงเอเชียสาย 12
ถนนมิตรภาพเป็นทางหลวงที่ได้รับความช่วยเหลือจากรัฐบาลสหรัฐอเมริกาในด้านงบประมาณการก่อสร้าง เทคนิควิชาการในการก่อสร้าง นับเป็นทางหลวงสายแรกที่ก่อสร้างถูกต้องตามแบบมาตรฐานการก่อสร้างทางหลวงทุกขั้นตอน และเป็นทางหลวงสายแรกของประเทศไทยที่มีผิวจราจรลาดยางแบบแอสฟอลต์คอนกรีต โดยเปิดให้บริการเมื่อปี พ.ศ. 2508
คณะรัฐมนตรีอนุมัติให้ตั้งชื่อถนนช่วงสระบุรี–ปากช่อง–นครราชสีมาว่า "ถนนสุดบรรทัด" และในช่วงนครราชสีมา–ขอนแก่น–อุดรธานี–หนองคายได้รับการตั้งชื่อถนนว่า "ถนนเจนจบทิศ" เมื่อวันที่ 10 ธันวาคม พ.ศ. 2493 ก่อนที่จะได้รับการสนันสนุนการก่อสร้างจากสหรัฐอเมริกา ซึ่งเริ่มสร้างในปี พ.ศ. 2498 จากสระบุรีจนถึงนครราชสีมา ระยะทางประมาณ 148 กิโลเมตร ในสมัยจอมพล ป. พิบูลสงครามเป็นนายกรัฐมนตรี เพื่อแสดงถึงมิตรภาพของประเทศไทยกับสหรัฐอเมริกาในการก่อสร้างถนนร่วมกัน จึงขนานนามถนนสายนี้เป็น ถนนมิตรภาพ เมื่อวันที่ 20 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2500 โดยมีพิธีมอบถนนให้ประเทศไทย ในวันที่ 10 กรกฎาคม พ.ศ. 2501
ต่อมาได้สร้างช่วงต่อจากนครราชสีมาจนถึงหนองคายในปี พ.ศ. 2504 ระยะทาง 360 กิโลเมตร สายนี้รัฐบาลไทยได้รับความช่วยเหลือจากองค์การบริหารวิเทศกิจแห่งสหรัฐอเมริกา (USOM) พร้อมทั้งได้จ้างผู้เชี่ยวชาญชาวอเมริกันมาช่วยให้คำแนะนำด้วย ส่วนการออกแบบและการก่อสร้างอยู่ภายใต้การควบคุมของกรมทางหลวง ส่วนใหญ่สร้างทับแนวถนนที่มีอยู่เดิม ยกเว้นช่วงนครราชสีมา–บ้านไผ่ ที่แนวถนนเดิมคดเคี้ยวและอยู่ในสภาพชำรุด จึงสร้างแนวถนนขึ้นใหม่ เพราะย่นระยะทางลงกว่า 30 กิโลเมตร สายนี้เริ่มเปิดใช้เมื่อ 28 มกราคม พ.ศ. 2508 ในการประกอบพิธีเปิด จอมพลถนอม กิตติขจร นายกรัฐมนตรี กล่าวว่า
ถนนหนทางมีความสำคัญอย่างยิ่งพัฒนาประเทศ ในท้องถิ่นใดก็ตามที่มีถนนไปถึง ความเจริญของท้องที่ การเพิ่มพูนขยายตัวของการทำมาหากินและรายได้ของประชาชนก็ย่อมจะบังเกิดเป็นเงาตามตัวมาด้วย
ทางหลวงสายนี้ จะเป็นประโยชน์ต่อมวลชนและทรัพยากรในภาคตะวันออกเฉียงเหนืออย่างมาก เพราะจะช่วยเชื่อมชุมนุมชน ไร่นา และตลาดในท้องที่สำคัญๆ หลายแห่ง ให้ใกล้ชิดติดต่อกัน และจะเปิดทางเพื่อการพาณิชยกรรม อุตสาหกรรม และเกษตรกรรม ดังเช่นที่ประจักษ์อยู่แล้ว ในความเจริญทางเศรษฐกิจที่บังเกิดขึ้นกับอาณาบริเวณถนนมิตภาพในเวลาอันไม่นานมานี้
การก่อสร้างถนนมิตรภาพก่อให้เกิดความเปลี่ยนแปลงขึ้นแก่ความเจริญก้าวหน้าในทางเศรษฐกิจและสังคมในภาคตะวันออกเฉียงเหนือ นอกจากนี้ ยังพัฒนาความเจริญก้าวหน้าให้แก่ประเทศลาวอีกด้วย
แต่เดิมกรมทางหลวงได้กำหนดหมายเลขทางหลวงสำหรับถนนมิตรภาพไว้เป็นหมายเลข 21 ซึ่งต่อมาได้เปลี่ยนเป็นทางหลวงแผ่นดินหมายเลข 2 ในภายหลัง และได้กำหนดทางหลวงสายสามแยกพุแค–หล่มสักเป็นทางหลวงหมายเลข 21 แทน
เดิมทีถนนมิตรภาพเป็นถนนแบบ 2 ช่องทางจราจรเท่านั้น แต่ปัจจุบันเป็นถนนแบบ 2-10 ช่องทางจราจร โดยเริ่มมีการขยายถนนเป็นถนนแบบ 4 ช่องทางจราจรเมื่อสมัยรัฐบาลพลเอกชาติชาย ชุณหะวัณ โดยในช่วงตั้งแต่ทางแยกต่างระดับมิตรภาพ-ทางรถไฟสายตะวันออก ทางแยกต่างระดับตาลเดี่ยว-ทับกวาง หน้าโรงงานปูนซีเมนต์นครหลวงบางช่วง ทางแยกต่างระดับสีคิ้ว-ตัวเมืองนครราชสีมา และในเมืองนครราชสีมาบางช่วงเป็นถนนขนาด 10 ช่องจราจร
ถนนมิตรภาพเป็นถนนสายหลักที่สามารถเดินทางไปสู่ภาคตะวันออกเฉียงเหนือ เป็นทางหลวงสายประธานสายเดียวที่ไม่ได้มีจุดเริ่มต้นในกรุงเทพมหานครและปริมณฑล ซึ่งแยกมาจากถนนพหลโยธินกิโลเมตรที่ 106+615 (กิโลเมตรที่ 107+350 เดิม) ที่ทางแยกต่างระดับมิตรภาพ ตำบลปากเพรียว อำเภอเมืองสระบุรี จังหวัดสระบุรี มุ่งหน้าไปทางทิศตะวันออกเฉียงเหนือ ผ่านอำเภอแก่งคอย อำเภอมวกเหล็ก เข้าสู่จังหวัดนครราชสีมา ผ่านอำเภอปากช่อง อำเภอสีคิ้ว อำเภอสูงเนิน อำเภอเมืองนครราชสีมา ผ่านตัวเมืองนครราชสีมา จากนั้นเส้นทางออกจากเมืองขึ้นไปทางทิศเหนือ ผ่านอำเภอเฉลิมพระเกียรติ อำเภอโนนสูง อำเภอคง อำเภอโนนแดง อำเภอสีดา และอำเภอบัวลาย
เมื่อเข้าสู่จังหวัดขอนแก่น เส้นทางจะผ่านอำเภอพล อำเภอโนนศิลา อำเภอบ้านไผ่ อำเภอบ้านแฮด อำเภอเมืองขอนแก่น เข้าเขตเทศบาลนครขอนแก่น ผ่านอุโมงค์แยกขอนแก่น และอำเภอน้ำพอง เข้าสู่จังหวัดอุดรธานี ผ่านอำเภอโนนสะอาด อำเภอกุมภวาปี อำเภอเมืองอุดรธานี โดยชื่อถนนช่วงที่ผ่านเทศบาลนครอุดรธานีมีชื่อว่า "ถนนทหาร" จากนั้นออกจากตัวเมือง และผ่านอำเภอเพ็ญเป็นอำเภอสุดท้ายของจังหวัด
ต่อมาเส้นทางได้เข้าสู่จังหวัดหนองคายเป็นจังหวัดสุดท้าย ผ่านอำเภอสระใคร แล้วสิ้นสุดที่อำเภอเมืองหนองคาย เมื่อใกล้ถึงเทศบาลเมืองหนองคาย ทางหลวงแผ่นดินหมายเลข 2 จะแยกไปเป็นทางโททางด้านซ้าย ซึ่งเป็นถนนเลี่ยงเมืองที่ก่อสร้างขึ้นมาใหม่ โดยไปสิ้นสุดที่สะพานมิตรภาพไทย-ลาว ในตำบลมีชัย ส่วนสายเข้าเมืองที่เป็นทางเอก ปัจจุบันเป็นทางหลวงแผ่นดินหมายเลข 233 จะไปสิ้นสุดที่ทางหลวงแผ่นดินหมายเลข 212 หน้าศาลากลางจังหวัดหนองคาย ระยะทาง 7 กิโลเมตร
หลักกิโลเมตรของถนนมิตรภาพ ปัจจุบันเริ่มต้นกิโลเมตรที่ 0 ที่จังหวัดสระบุรี ซึ่งเดิมจะนับกิโลเมตรที่ 0 จากกรุงเทพมหานครตามหลักกิโลเมตรของถนนพหลโยธิน ถนนมิตรภาพตลอดสาย มีระยะทางทั้งสิ้น 508 กิโลเมตร แต่ถ้าหากนับเลขหลักกิโลเมตรตามถนนพหลโยธินจากกรุงเทพมหานครขึ้นมา จะมีระยะทางรวมทั้งสิ้น 615 กิโลเมตร ปัจจุบันถนนมิตรภาพตลอดสาย (รวมทั้งส่วนที่ไปสะพานมิตรภาพไทย-ลาวด้วย) ถูกกำหนดให้เป็นทางหลวงเอเชียสาย 12