ทางหลวงแผ่นดินหมายเลข 216 มีลักษณะที่ค่อนข้างเชื่อมต่อกันเป็นวงกลม มีจุดเริ่มต้นบนถนนมิตรภาพด้านทิศใต้ของเมือง ไปยังทิศตะวันตกทิศทางตามเข็มนาฬิกา ขึ้นไปบรรจบกับทางหลวงแผ่นดินหมายเลข 210 จากนั้นเส้นทางเลี้ยวไปทางทิศตะวันออกเข้าหาเมืองเป็นระยะทางประมาณ 1.5 กิโลเมตร แล้วโค้งขึ้นไปทางทิศเหนือ ไปตัดผ่านถนนมิตรภาพด้านทิศเหนือของเมือง แล้วโค้งลงมาทางทิศใต้ตัดผ่านถนนนิตโย ก่อนที่จะโค้งมาสิ้นสุดกับถนนมิตรภาพตรงจุดเดียวกับจุดเริ่มต้น มีระยะทางทั้งสิ้น 26.497 กิโลเมตร ถนนวงแหวนรอบเมืองอุดรธานีด้านตะวันออกเป็นส่วนหนึ่งของทางหลวงเอเชียสาย 12 เดิมทางหลวงสายนี้เคยถูกกำหนดเป็นส่วนหนึ่งของทางหลวงแผ่นดินหมายเลข 2

นอกจากนี้ได้มีโครงการศึกษาความเหมาะสมของถนนวงแหวนรอบที่ 2 ของจังหวัดอุดรธานีแล้ว[1] เพราะปัญหาการจราจรปัจจุบันของอุดรธานีได้ติดขัดตลอดทั้งวัน และตัวเมืองอุดรธานียังได้ขยายเกินแนวถนนวงแหวนรอบแรกแล้วประมาณ 3 กิโลเมตร