รถไฟฟ้าบีทีเอส สายสุขุมวิท เป็นระบบรถไฟฟ้าที่มีโครงสร้างเป็นทางยกระดับเหนือพื้นดินตลอดโครงการ ดำเนินการโดย บริษัท ระบบขนส่งมวลชนกรุงเทพ จำกัด (มหาชน) หรือ BTSC ซึ่งเป็นบริษัทลูกของกลุ่มบริษัท บีทีเอส กรุ๊ป โฮลดิ้งส์ ที่ได้รับสัมปทานโครงการภายในกรอบระยะเวลา 30 ปีจากกรุงเทพมหานคร มีแนวเส้นทางเป็นแนวเหนือ-ตะวันออก พาดผ่านพื้นที่สามจังหวัด ได้แก่ กรุงเทพมหานคร, จ.ปทุมธานี และ จ.สมุทรปราการ เริ่มต้นเส้นทางจากบริเวณย่านลำลูกกา จ.ปทุมธานี วิ่งไปตามแนวถนนลำลูกกา จากนั้นเบี่ยงซ้ายเข้าถนนเลียบเส้นทางกับกรมควบคุมการปฏิบัติทางอากาศของกองทัพอากาศ เข้าสู่เขตกรุงเทพมหานคร วิ่งผ่านพื้นที่สำคัญหลายแห่ง อาทิ กองทัพอากาศ, กรมทหารราบที่ 11 รักษาพระองค์, ม.ศรีปทุม, ม.เกษตรศาสตร์ จากนั้นเข้าสู่พื้นที่กรุงเทพมหานครชั้นในที่บริเวณแยกรัชโยธิน วิ่งมาจนถึงปากทางห้าแยกลาดพร้าว ยกระดับข้ามดอนเมืองโทลล์เวย์ เข้าถนนพหลโยธิน ผ่านอนุสาวรีย์ชัยสมรภูมิ เมื่อถึงแยกปทุมวันแนวเส้นทางจะเลี้ยวซ้ายเข้าถนนพระรามที่ 1 และมุ่งตรงไปยังถนนเพลินจิต และถนนสุขุมวิท เพื่อเข้าเขตจังหวัดสมุทรปราการ ผ่านพื้นที่สำคัญของจังหวัดสมุทรปราการอีกหลายแห่ง อาทิ พิพิธภัณฑ์ช้างเอราวัณ, โรงเรียนนายเรือ, ศาลากลางจังหวัดสมุทรปราการ และสิ้นสุดเส้นทางทั้งโครงการที่ย่านบางปู บริเวณสถานตากอากาศบางปู จังหวัดสมุทรปราการ รวมระยะทางทั้งสิ้น 52.65 กิโลเมตร นับเป็นเส้นทางระบบขนส่งมวลชนเร็วที่ยาวที่สุดในกรุงเทพมหานคร แนวเส้นทางจะเน้นขนส่งผู้โดยสารจากชานเมืองทั้งฝั่งเหนือและฝั่งตะวันออกให้เข้าสู่พื้นที่ใจกลางกรุงเทพมหานคร พื้นที่ท่องเที่ยว, สถานบันเทิง และเขตเศรษฐกิจชั้นในตามแนวถนนสุขุมวิทได้อย่างรวดเร็ว

พื้นที่เส้นทางผ่าน