ทางหลวงแผ่นดินหมายเลข 3111 สายปทุมธานี-เสนา เป็นทางหลวงแผ่นดินในจังหวัดปทุมธานีและจังหวัดพระนครศรีอยุธยา ถนนผิวจราจรแอสฟัลต์ขนาด 2-6 ช่องจราจร เริ่มต้นจากสี่แยกปทุมวิไล ต่อเนื่องทางหลวงแผ่นดินหมายเลข 307 ตัดกับทางหวงแผ่นดินหมายเลข 3035 ที่สี่แยกปทุมวิไล อำเภอเมืองปทุมธานี ผ่านทางหลวงแผ่นดินหมายเลข 346 ที่สี่แยกสันติสุข ข้ามคลองบางโพธิ์เหนือ เข้าเขตอำเภอสามโคก ข้ามคลองบางเตย จากนั้นลดเหลือเป็น 4 ช่องจราจร ข้ามถนนกาญจนาภิเษก บริเวณทางแยกต่างระดับสามโคก เข้าเขตอำเภอบางไทร จังหวัดพระนครศรีอยุธยา ผ่านทางเข้าอำเภอบางไทร จากนั้นลดเหลือ 2 ช่องจราจรสวนทาง ผ่านสวนอุตสาหกรรมบ้านแพน เข้าเขตอำเภอเสนา ก่อนสิ้นสุดทางหลวงที่สี่แยกอำเภอเสนา ตัดกับ ทางหลวงแผ่นดินหมายเลข 3263 และ ทางหลวงแผ่นดินหมายเลข 3454 รวมระยะทางทั้งสิ้น 35.6 กิโลเมตร