1997년12월 10일에 전 노선 개통되었던 본선(고베 분기점 - 야마구치 분기점) 외에 기미 지선(미키 분기점 - 고베니시 나들목), 구라시키햐아시마 지선(구라시키 분기점 - 하야시마 나들목), 우베시모노세키 지선(우베 분기점 - 시모노세키 분기점)이 개통되어 있다. 본선은 아시안 하이웨이 1호선의 일부로 구성되어 있다.
산요 지방을 동서로 관통하는 고속도로이며, 세토 내해 해안가를 달리지만, 전반적으로 해안선보다 약간 내륙쪽을 달리고 있으며, 바다가 보이는 구간은 적다. 노선의 대부분은 산요 신칸센과 병행하고 지나고 있어, 다수의 구간에서 고속도로 위의 차창에서 신칸센을 신칸센의 차창에서 산요 자동차도를 볼 수 있다. 또한, 전 노선이 국도 제2호선 및 구) 산요도의 노선에 거의 대부분 만들어졌다.
산요 자동차도는 종래부터 있었던 주고쿠 자동차도에 비해, 급경사나 극단적으로 반경의 작은 급커브가 극력 억제되어 있지만 이를 피하는 대신, 산간 구간 등에서는 고가교와 거리가 긴 터널이 연속되어 있다. 이 같은 구간에서는 공사비 억제의 관점에서 가장자리 부분의 폭을 1.25m로 억제하면서 양호한 도로 선형이지만 최고 속도가 80km로 제한되어 있다. 히로시마 현 공안 위원회 관할의 터널에서는 차선 변경 금지가 표시되어 있는 것도 많다. 한편, 평야 대부분 구간에서는 저비용인 성토 및 절개지로 건설되고, 갓길 폭이 충분히 확보된 것도 있어, 최고속도 100km/h로 주행할 수 있다. 이 때문에, 최고속도가 스이타 분기점 - 다카라즈카 나들목을 제외한 전 노선 80km/h이하로 맞춰져 있어 주고쿠 자동차도 보다도 달리기 쉬워, 산요 자동차도 전 노선 개통에 의해, 이용하는 차가 주고쿠 자동차도에서 산요 자동차로 옮기고 있다.
하쓰카이치 분기점과 오타케 분기점 사이는 엄밀히 말하면 산요 자동차도가 아니라, 산요 자동차도에서 병행하는 국도 제2호선 자동차 전용 도로인 히로시마 이와쿠니 도로이지만, 산요 자동차도 본선과 일체적으로 운용되고 있다. 더욱이, 히로시마 이와쿠니 도로에 걸친 재판에서, 일본은 이 구간에 산요 자동차도를 별도의 노선으로 건설하겠다고 밝혔지만, 현 시점에서 건설되는 예정은 없는 계획은 사실상 소멸하고 있다. 또한, 도로 공단 민영화 과정에서 전국 노선망이 되는 상환 기한이 30년 이상 연장됐음에도 불구하고, 거리 요금 단가는 산요 본선의 1.6배로 보류되어 있어, 연선에서는 불만의 목소리가 일고 있다.
우베시모노세키 지선은 2001년3월 11일에 개통했다. 전 구간 잠정 2차선이었기 때문에 최고속도 70km/h로 제한되어 있다. 이와 동시에 오고리 도로(야마구치미나미 나들목 - 가가와 나들목)와 야마구치 우베 도로(가가와 나들목 - 우베 분기점)가 병행 노선으로 지정되어, 국가 간선 도로법에 기준하는 고규격 간선 도로로서의 산요 자동차도 네트워크는 완성했다. 그러나 오고리 도로 · 야마구치 우베 도로로 연결되고 있는 야마구치미나미 나들목 - 우베 분기점은 고속 자동차 국도의 노선을 지정하는 정령으로 지정되지 않는 예정 노선 구간으로 되어 있어, 산요도로서의 기본 계획은 나오지 않았다.
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