24時間交通量（平成17年度道路交通センサス）

2002年度の日平均交通量（2003年度JH年報）は15,634台（広島自動車道の広島IC-広島北JCTを含む。前年度比97.6%）である。この数字は山陽自動車道の半分以下である。

その要因としては、

• 主要都市（岡山、福山など）を通過せず、仮に通過しても（神戸、姫路、広島）山地部である北側をかすめるように通過するだけである。
• 山地部を通過するため長距離走行に不向き。
• 山陽自動車道に比べて神戸JCT-山口JCTの距離が20kmほど長い（区間によっては山陽自動車道を通過しない場合が距離が短くなる場合がある）。
• 急カーブが多く、大半の区間で規制速度が80km/h以下に規制されている（特に、北房-新見ICは60km/h以下に規制されている）。

などが挙げられる。

特に、山陽自動車道が全通した1997年12月10日以降は、これまで中国自動車道（神戸JCT - 山口JCT）を通過していた高速バスや貨物自動車の大半が山陽自動車道へシフトし始め、現在では通常の昼間に大型車が通過することは少なくなっている（米子自動車道や浜田自動車道に入る場合は、引き続き中国自動車道を通過しなければならない）。ただし、2005年9月7日に台風14号による路盤崩壊により岩国IC-玖珂ICが通行止めになり、本線が復旧する12月1日までは通過交通を中心に一時的に広島北JCT-山口JCTの交通量が増加していた（平成17年度道路交通センサスにおける交通量調査は山陽道通行止め期間中の2005年9月から11月にかけて行われており、実態としては上記の値よりも少ない）。

一方、山陽自動車道、阪神高速北神戸線との合流前後（神戸JCTより東側・山口JCTより西側）の区間は常に交通量が多い。特に中国池田IC-神戸JCTの区間は日本でも屈指の交通量がある区間であり、宝塚東・宝塚西トンネルを先頭に渋滞も頻発している。特に四国方面から阪神方面への利用者はこの渋滞を避けるために比較的すいている阪神高速7号北神戸線や阪神高速湾岸線に抜けるルートにシフトしている。抜本的な対策として、新名神高速道路の整備が待たれている。