ทางหลวงสายนี้มีจุดเริ่มต้นในทางทิศตะวันออกที่อำเภอเมืองหนองคาย จังหวัดหนองคาย บนทางหลวงแผ่นดินหมายเลข 243 มุ่งหน้าไปยังทิศเหนือประมาณ 1 กิโลเมตร ซึ่งผ่านเส้นแบ่งเขตการปกครองระหว่างตำบลในเมืองกับตำบลมีชัย จากนั้นเส้นทางเลี้ยวไปทางทิศตะวันตกขนานไปกับแม่น้ำโขง ลอดใต้สะพานมิตรภาพไทย-ลาว แห่งที่ 1 ผ่านตำบลกวนวัน ตำบลเมืองหมี ตำบลปะโค และตำบลเวียงคุก จากนั้นเข้าเขตอำเภอท่าบ่อ ผ่านตำบลโพนสา ถึงตำบลท่าบ่อ โดยในช่วงที่ผ่านสองตำบลนี้มีทางหลวงแผ่นดินหมายเลข 211 ขนานไปกับทางหลวงสายนี้ในทางทิศใต้ จากนั้นก็สิ้นสุดที่ถนนท้องถิ่นของเทศบาลเมืองท่าบ่อ