湯布院IC - 由布岳パーキングエリア/スマートインターチェンジ (PA/SIC) 間では、NEXCO西日本管内で最高標高地点となる、飛岳の標高734メートル (m) ^[5][6]を境に、湯布院IC - 東九州道大分IC間では、最大高低差が約500 mあり^[7]、別府湾からの空気が上昇することで冷却されて水蒸気が凝結し^[7]、霧が発生しやすく^[7][8]、冬季には降雪する^[7][5]。

国土交通省のまとめた「要因別高速道路通行止め時間」では、2015年（平成27年）度に湯布院IC - 日出JCT間の年間通行止め時間が約357時間となり「災害・悪天候」の部門で最悪となったほか^[9]、同率1位に大分県内の日出JCT周辺6区間×上下線の計12区間がランクインしている。「災害・悪天候部門」では、第13位の九州道の約3倍、霧に限定すれば第13位の山陽道の約30倍の通行止め時間となるなど^[9]、「大分地方の霧」・「年間を通じて霧の発生回数が多い大分道などの区間」と名指しされるレベルで、霧通行止めがたびたび発生している^[9]。全要因を含めても、宇佐別府道路の大分農業文化公園IC - 速見IC間の4位を皮切りにトップ20に大分道等の区間がラインクインするなど、たびたび通行止めが起こっている。

対策として、「防霧ネット」を1999年（平成11年）から速見IC - 日出JCT間や日出JCT - 別府IC間など合計約11 kmに設置したものの、設置以降も設置前より通行止め時間が多くなる年もあることから、NEXCO西日本はその効果は不明としている^[7]。その他の対策として、視線誘導灯や路上照明などを設置しているほか^[8]、NEXCO西日本は当時、大分自動車道所属であった大分光吉ICのフルIC化を行い国道210号を迂回路として活用できるようにしている^[10]。それでも抜本的解決に至らないため、2019年（令和元年）9月17日、大分市議会は国に対し、地方自治法第99条に基づく大分道・東九州道の濃霧対策に関する意見書を採択した^[11]。

なお、湯布院IC - 由布岳SIC間は、ETC搭載車で長さ12 m以下の車両のみ、霧通行止め中でも走行することができる場合がある。下り線を走行中の場合は一度、湯布院ICで流出して料金所前の係員に『由布岳SICに向かう旨を伝え』、『ETCを搭載している長さ12 mの車両であることを証明』すれば走行できる^{[注釈 2]}。

また、日田IC - 日出JCTでは、2014年度より積雪時の冬用タイヤ規制を導入している^[12]。

対面通行であった杷木IC - 日出JCTは70 km/hであったが、往復4車線に拡幅された後は80 km/h。

大分道で売店がある休憩所はサービスエリア (SA) に限定され、売店が設置されているパーキングエリア (PA) は1か所もない。ガソリンスタンド・レストランは山田SAにあり、24時間営業している休憩所はない。玖珠SAにはガソリンスタンド・レストランはないが、上下線ともにコンビニエンスストアが設置されており、大分道で唯一、24時間営業の店舗があるエリアとなっている。なお、2013年（平成25年）8月9日より山田SA上下線に電気自動車用の急速充電設備が各1基設置されており^[24]、これに関しては24時間稼動となっている。

由布岳PAは開設後、一度廃止されている。現在の施設は2005年（平成17年）に行われた周辺における車線拡幅に伴い、新規に設置されたものである。

2018年8月に別府湾SAが東九州自動車道に編入された^[23]。

• 高山トンネル（山田SA - 杷木IC）：上り線582 m、下り線626 m
• 杷木トンネル（杷木IC - 萩尾SA）：上り線476 m、下り線477 m
• 萩尾トンネル（杷木IC - 萩尾SA）：上り線1,018 m、下り線1,056 m
• 名里トンネル（日田IC - 天瀬高塚IC）：上り線197 m、下り線199 m
• 代太郎トンネル（天瀬高塚IC - 玖珠SA）: 上り線2,311 m、下り線2,299 m
• 鷹巣トンネル（玖珠SA - 玖珠IC）：上り線199 m、下り線170 m
• 岩室トンネル（玖珠IC - 九重IC）: 上り線949 m、下り線959 m
• 水分トンネル（水分PA - 湯布院IC）：上り線758 m、下り線769 m
• 福万山トンネル（湯布院IC - 由布岳PA）: 上り線1,318 m、下り線1,274 m

2005年10月の道路公団民営化後は、全区間を西日本高速道路九州支社が管理・運営している。

• 久留米高速道路事務所: 鳥栖JCT - 日田IC
• 大分高速道路事務所: 日田IC - 日出JCT

24時間交通量（台）　道路交通センサス

（出典：「平成22年度道路交通センサス」・「平成27年度全国道路・街路交通情勢調査」・「令和3年度全国道路・街路交通情勢調査」（国土交通省ホームページ）より一部データを抜粋して作成）

• 令和2年度に実施予定だった交通量調査は、新型コロナウイルスの影響で延期された^[25]。

2002年度

区間別日平均交通量

• 鳥栖JCT - 大分米良IC・日出JCT - 速見IC（区間平均）: 15,829台（前年度比102.3%）

本線

• 佐賀県
  • 鳥栖市 - 三養基郡基山町（同町に属する区間は約100mである）
• 福岡県
  • 小郡市 - 三井郡大刀洗町 - 朝倉市
• 大分県
  • 日田市 - 玖珠郡玖珠町 - 玖珠郡九重町 - 由布市（旧湯布院町） - 別府市 - 速見郡日出町

• E34 長崎自動車道（鳥栖JCTで直結）
• E3 九州自動車道（鳥栖JCTで接続）
• E10 東九州自動車道（日出JCTで接続）

1. ↑ 大分自動車道に並行する国道は国道210号・国道386号・国道500号。
2. ↑ この内容についてはハイウェイラジオやハイウェイテレホンでも、霧通行止め実施中に確認できる。