潼关道早在夏时期即已出现。夏启征伐位于今陕西户县的有扈氏，商与周、崇等方国的联系，皆经行此路。周武王伐纣，往返皆行桃林塞。西周建国后，这条长安东大道成为宗周镐京与成周王城(在今河南洛阳市)间的驿传之路。唐代为上都长安、东都洛阳间的大驿路，交通地位居诸驿路之冠。
宋、元、明、清时期，潼关道为官马大道，是京都联结陕西以及西北、西南地区的纽带。
潼关道行经关中平原东南侧的阶地塬区，线路平直开阔，路基比较稳定，除按规定“雨后除道”，初冬建桥，帝王出巡等定期或不定期的修治养护外，未见大的修治工程。
潼关城在秦、汉、隋时置于塬上，唐武则天时移于塬下，沿黄河边为路。
华阴城侧一段驿路，原位于华岳庙北，唐玄宗时移于庙南，以便于途经华岳驿。唐开元二十八年(740)正月十三日，“令两京道路，并种果树，令殿中侍御史郑审充使”[21]。广德元年(763)八月敕：“如闻诸军及诸府，皆于道路开凿营种，衢道隘窄，行李有妨，荀徇所资，颇乖法理，宜令诸道诸使，及州府长吏，即差官巡检，各依旧路，不得辄有耕种。并所在桥路，亦令随要修葺。”[22]大历八年(773)七月敕：“诸道官路，不得令有耕种及砍伐树木。其有官处，勾当填补。[23]
北宋熙宁五年(1072)，“华州少华山阜头崩，沙石阻塞道路，乃改道行少华镇北三里处”[24]。
清代左宗棠向西北进军时，对潼关道进行了大规模修治，路基宽3丈至10丈。路旁植杨柳，绿如帷幄，艳称“左公柳”。华州境内官路雨后没有及时铺垫沙石，道路泥泞，左宗棠严厉斥责华州知州。
长安以东的灞河上，秦汉时就建有桥梁，名为灞桥，是潼关道上一座十分重要的桥梁。自秦汉至明清，历代均有毁修，清道光年间采用柏木梅花桩基础建成石轴柱桥，历百余年未毁。[1]
潼关道为周、秦由京都东去的驿运干道，其驿站设置史籍缺载。
汉长安城宣平门直对东方大道，又称东都门。东都门外设有都亭，又名轵(枳)道亭。再东，灞桥附近有驿馆，王莽时更名为“长存馆”。
霸上有霸陵亭，是函谷道、武关道、蒲津关道三条道路的交会点。由霸陵亭东去，经曲邮亭、霸昌厩、鸿门亭、戏亭至阴盘驿。又东，渡泠水，经郑县、武城、华阴、船司空等城邑，出函谷关，达于洛阳。