發展歷程
規劃背景
2009年3月，四川省人民政府批准《四川省高速公路網規劃（2008—2030年）》。截至2010年，根據四川省加快發展取得重大突破的實際情況，以及面臨國家深入實施西部大開發戰略、加快構建現代綜合運輸體系等新形勢新要求，四川省再次對高速公路網規划進行調整完善。
2010年5月，四川省人民政府召開會議，專題研究高速公路問題，明確提出要儘快調整高速公路網規劃。是時，四川省高速公路建設進展快速，已通車和在建高速公路占2030年規劃的86.5%，按此速度下去，大致“十二五”就可完成90%以上，“十三五”將面臨無活可乾的情況；此外，國家也在調整高速公路規劃網，各省市區，尤其是一些西部省市區比如貴州、內蒙古、重慶、甘肅都在調整高速公路規劃。比如雲南，高速公路規劃調整後，高速公路總里程高達1.029萬公里。
關於怎么調整，卻出現了三種意見。一種是微調，比如把市州呼聲高的城市過境高速公路補充進去，“十二五”可以動工；一種是中調，與西部綜合交通樞紐建設規劃（2008—2020）對接；另一種則是大調，適度超前，既要強化出川大通道建設，也要加強天府新區、成渝經濟區及省內五大區域內部和彼此之間的密切聯繫。經過由設計院到規劃處、國家級專家、四川省交通運輸廳、四川省政府等多次討論“交鋒”，最終採納了第三種意見。
出台規劃
綿萬高速在四川省高速公路網規劃中的位置2011年1月14日，四川省人民政府以《四川省人民政府關於〈四川省高速公路網規劃（2011年調整方案）〉的批覆》批覆稱，省政府第74次常務會議審議通過《四川省高速公路網規劃（2011年調整方案）》。 正式規劃了綿萬高速公路。
前期進程
2012年2月28日，《四川省人民政府辦公廳關於印發四川省高速公路網規劃（2011年調整方案）2012年實施計畫的通知》制訂2012年度高速公路建設發展實施計畫，明確加快開展綿陽至蒼溪高速公路、蒼溪至萬源高速公路項目的前期工作，並制訂了保障措施。
2012年9月14日，四川省人民政府辦公廳原則同意巴中至萬源高速公路採取BOT方式進行建設，由巴中市人民政府牽頭，優先面向社會投資者，採用招投標方式，選擇實力雄厚、籌融資能力強且具有高速公路投資建設經驗的社會投資人投資建設。
2012年開始，省市啟動了綿萬高速公路BOT招商工作，通過四川省交通運輸廳組織的兩次大型的高速公路BOT招商推介會和廣元市3年多的努力，與多家投資人商談過，由於該項目位於地質條件差，地形險峻的區域，投資高、建設難度大、投資回收期長、內部收益率低，投資人對該項目的投資信心不足，截至2016年，還沒有招到投資人，招商難度極大。由於投資人未確定，因此不能確定開工時間。
2014年11月27日，四川省政府批覆原則同意《四川省高速公路網規劃（2014—2030年）》， 再次明確規劃綿陽至萬源高速公路。
2015年1月16日，四川省人民政府辦公廳原則同意蒼溪至巴中高速公路項目採取BOT方式建設， 授權廣元市人民政府牽頭，會同巴中市人民政府，並作為項目實施的責任主體，依法組織投資人招標工作，通過公開招標方式選擇項目投資人。四川省發展和改革委員會等省直有關部門應按照職責加強對項目的監管和協調服務。
蒼溪至巴中高速公路路線規劃圖2015年1月22日，四川省人民政府辦公廳原則同意綿陽至蒼溪高速公路項目採取BOT方式建設，授權綿陽市人民政府牽頭，會同廣元市人民政府，並作為項目實施的責任主體，依法組織投資人招標工作，通過公開招標方式選擇項目投資人。四川省發展改革委等省直有關部門應按照職責加強對項目的監管和協調服務。
2016年8月24日，四川省人民政府辦公廳原則同意巴中至萬源高速公路項目採取“BOT+政府股權合作”方式建設，原項目建設方式授權檔案作廢。授權巴中市人民政府牽頭，會同達州市人民政府，依法確定項目政府投資人，通過公開招標方式選擇項目社會資本投資人。
2016年12月22日，廣元市人民政府與四川省交通投資集團有限責任公司簽訂戰略合作協定，其中包括綿萬高速蒼溪至巴中段項目。
2017年2月10日，四川省人民政府辦公廳出台《四川省“十三五”部分擬開工高速公路項目招商工作方案》，明確採用打捆招商方式，確定綿陽至蒼溪與蒼溪至巴中2個打捆招商項目，採用PPP（政府與社會資本合作）方式開展相關工作。由綿陽市人民政府牽頭，廣元市、巴中市人民政府配合。
項目路線
綿陽至蒼溪高速公路項目起於綿遂高速公路k17+800處，與綿陽城市規劃的1號橋東沿線快速通道對接，經綿陽市沉抗鎮南、魏城鎮南，經徐家鎮進入梓潼縣石牛鎮、東石鄉，經梓潼縣馬迎鄉，在劍閣縣國光鄉跨越劍鹽路、跨越西河後，沿劍閣縣廣坪鄉、碑埡鄉在距白龍鎮以南5km處跨越劍南路，沿錦屏鄉進入蒼溪縣白橋鎮，沿亭子口水電站下游跨越嘉陵江，下穿蘭渝鐵路池鯉村大橋後，止於蒼溪縣以北茶店鄉，在廣南高速公路k82+960處形成“十”字樞紐互通。
