永登至海晏高速公路路线经过永登县、朔州市、大同市、阳高县、平顺县、司马庄区、左云县、阳曲县、太原市、清徐县、阳泉市、盂县、临汾市、侯马市、和顺县、晋城市、高平市、阜外线、高平大市场、昔阳县、介休市、临汾市、曲沃县、榆社县、盐湖区、曲沃县、太原市、忻州市、代县、五台县、天镇县、宁武县、偏关县、原平市、五台县、保德县、临地区。以上省略一部分相对较小的地名。