ทางหลวงในประเทศไทย เป็นเครือข่ายของทางหลวงที่อยู่ในประเทศไทย โดยปกติมักหมายถึงทางหลวงแผ่นดินซึ่งอยู่ในความควบคุมของกรมทางหลวง กระทรวงคมนาคม ทางหลวงในประเทศไทย แบ่งออกเป็น 5 ประเภท ตามพระราชบัญญัติทางหลวง พ.ศ. 2535 แก้ไขเพิ่มเติมโดยพระราชบัญญัติทางหลวง (ฉบับที่ 2) พ.ศ. 2549 ได้แก่ ทางหลวงพิเศษ ทางหลวงแผ่นดิน ทางหลวงชนบท ทางหลวงท้องถิ่น และทางหลวงสัมปทาน ทั้งนี้ กรมทางหลวงรับผิดชอบดูแล 3 ประเภท คือ ทางหลวงพิเศษ ทางหลวงแผ่นดิน และทางหลวงสัมปทาน นอกจากทางหลวง 5 ประเภทดังกล่าว ยังมี ทางพิเศษ ที่รับผิดชอบในการก่อสร้างและบูรณะทางด่วนโดย การทางพิเศษแห่งประเทศไทย และการดำเนินการก่อสร้างทางเฉพาะกิจของหน่วยงานต่าง ๆ
ทางหลวงพิเศษ หรือ ทางหลวงพิเศษระหว่างเมือง (อังกฤษ: Intercity Motoway) คือ ทางหลวงที่จัดหรือทำไว้เพื่อให้การจราจรผ่านได้ตลอดรวดเร็วเป็นพิเศษ ตามที่รัฐมนตรีประกาศกำหนดและได้ลงทะเบียนไว้เป็นทางหลวงพิเศษโดยกรมทางหลวง เป็นผู้ดำเนินการก่อสร้าง ขยาย บูรณะและบำรุงรักษา รวมทั้งควบคุมให้มีการเข้าออกได้เฉพาะ โดยทางเสริมที่เป็นส่วนหนึ่งของทางหลวงพิเศษตามที่กรมทางหลวงจัดทำขึ้นไว้เท่านั้น อธิบดีกรมทางหลวงเป็นผู้จัดให้ลงทะเบียนไว้ ณ กรมทางหลวง
ปัจจุบันประเทศไทยได้มีโครงข่ายเส้นทางในแผนแม่บทระบบทางหลวงพิเศษระหว่างเมือง โดยได้รับอนุมัติจากคณะรัฐมนตรีพลเอกชวลิต ยงใจยุทธ เมื่อวันที่ 22 เมษายน พ.ศ. 2540 กรมทางหลวงได้พิจารณากำหนดระบบหมายเลขทางหลวงพิเศษระหว่างเมือง ให้เป็นระบบหมายเลขทางหลวงใหม่ โดยมีหลักเกณฑ์ในการจัดทำระบบหมายเลขทางหลวงเป็น 2 ประเภท ดังนี้
ทางหลวงแผ่นดิน เป็นเส้นทางสาธารณะสายหลักที่เป็นโครงข่ายเชื่อมระหว่างภาค จังหวัด อำเภอ ตลอดจนสถานที่ที่สำคัญ เพื่อให้การเดินทางและขนส่งเป็นไปได้สะดวกยิ่งขึ้น ผู้รับผิดชอบและดูแลโครงการคือกรมทางหลวง ในสังกัดกระทรวงคมนาคม
ในยุคสมัยเริ่มต้นของการก่อสร้างทางหลวง กรมทางหลวงนิยมใช้ชื่อของบุคคลที่มีความสำคัญในสายทางนั้นมาตั้งชื่อถนนหรือสะพาน เช่น ถนนวิภาวดีรังสิต สะพานสารสิน เป็นต้น ต่อมาได้มีการพัฒนาระบบโครงข่ายทางหลวงทั่วประเทศเป็นจำนวนมาก การใช้ชื่ออาจจะก่อให้เกิดการสับสน และไม่สามารถทราบว่าทางสายนั้นอยู่ในตำแหน่งใด ดังนั้นจึงได้มีการนำ "ระบบหมายเลขทางหลวง" มาใช้กำกับทางหลวงพิเศษ ทางหลวงแผ่นดิน และทางหลวงสัมปทาน ที่อยู่ในความดูแลของกรมทางหลวง โดยหมายเลขกำกับมีความหมายบอกถึงภาคที่ตั้งของเส้นทาง แต่อาจจะมีการคาบเกี่ยวกันระหว่างภาค เนื่องจากแต่ละหน่วยงานมีการแบ่งจังหวัดในแต่ละภาคต่างกันบ้างเล็กน้อย ดังนี้
ซึ่งระบบหมายเลขทางหลวงดังกล่าวได้กำหนดให้ใช้ตัวเลขจำนวน 4 หลัก ในการเรียกขานอ้างอิงทางหลวง โดยได้จำแนกทางหลวงออกเป็น 4 ระดับย่อยดังนี้
ทางหลวงชนบท คือ ทางหลวงที่กรมทางหลวงชนบทเป็นผู้ดำเนินการก่อสร้าง ขยาย บูรณะ และบำรุงรักษา และได้ลงทะเบียนไว้เป็นทางหลวงชนบท อธิบดีกรมทางหลวงชนบทเป็นผู้จัดให้ลงทะเบียนไว้ ณ กรมทางหลวงชนบท
ในการเรียกชื่อทางหลวงชนบท จะนิยมใช้หมายเลขทางหลวงแผ่นดิน หรือชื่อหมู่บ้าน หรือชื่อสถานที่สำคัญ ที่เป็นจุดเริ่มต้นโครงการและจุดสิ้นสุดโครงการในสายทางนั้นมาตั้งชื่อถนน เช่น สายแยกทางหลวงหมายเลข 314 – บ้านลาดกระบัง หรือ สายบ้านคลอง 20 – บ้านตลาดคลอง 16 เป็นต้น ต่อมาเมื่อมีการพัฒนาระบบโครงข่ายทางหลวงชนบทมากขึ้น การใช้ชื่อเพียงอย่างเดียวอาจจะก่อให้เกิดการสับสน และไม่สามารถทราบว่าสายทางนั้นอยู่ในจังหวัดใด ดังนั้นจึงมีการนำรหัสสายทางเข้ามาเป็นตัวบอกถึงที่ตั้ง และลำดับของสายทาง ซึ่งรหัสสายทางของทางหลวงชนบทประกอบด้วยตัวอักษรย่อของจังหวัด 2 ตัว และตัวเลข 4 ตัว มาใช้กำกับทางหลวงชนบท โดยมีความหมายดังนี้
ทางหลวงท้องถิ่น คือ ทางหลวงที่องค์กรปกครองส่วนท้องถิ่นเป็นผู้ดำเนินการก่อสร้าง ขยาย บูรณะ และบำรุงรักษา และได้ลงทะเบียนไว้เป็นทางหลวงท้องถิ่น ผู้ว่าราชการจังหวัดเป็นผู้จัดให้ลงทะเบียนไว้ ณ ศาลากลางจังหวัด
ทางหลวงสัมปทาน คือ ทางหลวงที่กรมทางหลวงได้ให้เอกชนสัมปทาน ตามกฎหมายว่าด้วยทางหลวงที่ได้รับสัมปทาน และได้ลงทะเบียนไว้เป็นทางหลวงสัมปทาน ซึ่งอธิบดีกรมทางหลวงเป็นผู้จัดให้ลงทะเบียนไว้ ณ กรมทางหลวง
พระราชบัญญัติทางหลวงสัมปทาน พ.ศ. 2542 ได้นิยามความหมายของทางหลวงสัมปทานไว้ว่า... "ทางที่รัฐให้สัมปทานแก่บุคคลใด ๆ ในการสร้างหรือบำรุงรักษา โดยเก็บค่าใช้ทาง ไม่ว่าในระดับพื้นดิน ใต้หรือเหนือพื้นดินหรือใต้หรือเหนืออสังหาริมทรัพย์อย่างอื่น และให้หมายความรวมถึงอุโมงค์ สะพาน เรือหรือพาหนะสำหรับขนส่งข้ามฟาก และท่าเรือสำหรับขึ้นหรือลงรถ ที่จัดไว้เพื่อประโยชน์แก่ทางหลวงสัมปทานด้วย"
ปัจจุบันกรมทางหลวงมีทางหลวงสัมปทาน 1 สาย คือ ทางยกระดับอุตราภิมุข (ดอนเมืองโทลล์เวย์) เฉพาะช่วงทางยกระดับดินแดง–ดอนเมือง บนถนนวิภาวดีรังสิต
ทางหลวงสัมปทาน จะมีระบบหมายเลขทางหลวงเหมือนกับทางหลวงแผ่นดิน หรือทางหลวงพิเศษระหว่างเมืองอย่างใดอย่างหนึ่ง ขึ้นอยู่กับลักษณะของทางหลวงสัมปทานนั้นว่า มีลักษณะเป็นทางหลวงแผ่นดินหรือทางหลวงพิเศษระหว่างเมือง
