起于麻涌镇新沙路东江大桥桥头，向南利用新沙路北段，在既有麻涌大桥西侧跨麻涌水道，跨疏港铁路后进入新沙路南段，沿沿江高速西侧过倒运海水道，沿立沙岛东侧绿带向南延伸，在太阳洲东折，跨洪屋涡水道，下穿沿江高速跨线桥，然后再跨东江南支流，过沙田北部然后到达厚街镇。东莞沿海公路在厚街与港口大道、南环路交叉，此处做互通式立交。路线顺延东引河向南布设，过家具大道后进入沙田镇环保大道线位，跨越虎门水道后进入虎门威远岛，从这里开始利用规划沙长路线位走廊。穿越沿江高速及广深珠高速，跨过南北大道与虎门大道交叉后以隧道穿越南面山，然后东折跨太平水道后，逐渐下穿至沿江高速下面，与其共线1.3公里后分离，再接入虎门既有沙长路段继续向东延伸接入长安镇，终点位于建安路东宝河西岸。
东莞沿海公路中洪支线全长18.854公里。起点定在中堂镇进园大道，向南延伸过倒运海水道，再利用马沥大桥到达望牛墩镇。路线西转，利用一段望牛墩镇既有北环路下穿广深高速跨线桥，然后路线南转接入洪梅镇望沙公路（X244）。望沙公路全长约11公里，双向四车道一级公路，为收费还贷公路。中洪支线终点通过太阳洲立交可进出沿海公路主线。
为配合国家一类口岸虎门港的开发建设，早在2011年前，东莞市便计划自行设计和投资建设一条贯穿虎门港口区域并与广州、深圳相连接的沿海高速公路。规划部门指出，虎门港位于珠江口东岸，是东莞市对外贸易的重要运输港口。但由于港口附近河涌纵横交错，交通不够畅通，因而没有发挥出国家一类口岸的重大作用。
据了解，原东莞沿海高速公路设计全长57公里，路面宽33.5米，双向6车道，北接广州，南连深圳滨海大道和香港西部通道，途经东莞麻涌、沙田、虎门、长安等4镇，总投资40多亿元。东莞沿海公路工程若建成后，将对虎门港的开发建设产生积极影响。新华社2000年9月7日的相关报道证实，省政府最终同意东莞沿海公路建设正式立项。东莞沿海公路工程包括沿海公路主线和中洪支线两部分，计划开工，2014年7月底东莞市城乡规划局同意该工程建设项目选址意见书。2016年1月27日，东莞沿海公路项目环境影响报告书在东莞市环保局官网公示，该工程有望2017通车，将为东莞西南部镇街添新通道。
原东莞沿海高速公路立项后，由于各种因素的影响，相关工程迟迟未能展开。日前，根据东莞市交通运输局公布的信息，原东莞沿海高速公路现在正式进入“正轨”，但相关设计有所更改，目前正委托设计单位对该工程进行环境影响评价。按计划，东莞沿海公路将开工，2014年年底建成通车。
相关信息显示，东莞沿海公路工程由高速公路更改为一级公路，主要包括沿海公路主线和中洪支线两部分，路基宽度为32米，设计车速80km/h，双向六车道。其中，主线拟建桥梁45座和隧道1处，其中特大桥、大桥11座，中小桥22座，桥梁加固、拓宽12座，主线总投资为50.5亿元。东莞沿海公路中洪支线拟建桥梁9座，其中特大桥、大桥3座，中小桥4座，桥梁加固、拓宽2座，中洪支线总投资为12.93亿元。