開元大道作為洛陽市第二批重點建設項目，西起孫欣路，東至焦枝鐵路，全長11.7 km。2002年實施壹期工程，西起規劃中的瀛洲路，東至焦枝鐵路，建設長度8.5公裏。道路規劃紅線分為95米和65米。道路結構采用瀝青混凝土路面，人行道鋪設彩磚。道路兩側綠化帶17米，每側將建四排梧桐槐樹，花草相間，成為洛陽獨特的景觀大道。
2007年4月8日，開元大道西延線建成通車。開元大道西延線建設工程由市建委組織實施，是壹條由東向西貫穿新區的城市交通大動脈。西起西南繞城高速，東至洛陽德勝紡織科技公司門前開元大道，穿越洛龍工業園，全長2.58公裏。道路紅線寬度分為95m(市區)和40m(市區外)，其中洛龍科技園段規劃紅線為95m，橫斷面布置為24m(機動車道)+2× 6m(機動車道和非機動車道隔離帶)+2× 6.5m(非機動車道)+2× 6m(人行道)+2× 66m。元西大道西段規劃紅線40m，橫斷面布置為:2× 11m(機動車道)+1m(中央分隔帶)+2× 8.5m(基本綠化帶)，均為瀝青路面。機動車道分為雙向六車道，兩側有非機動車道和人行道，中間有寬闊的綠化帶。該項目投資約3960萬元，從當年開始到建成通車只用了幾個月的時間。開元大道西延線橫跨洛龍區和宜陽縣，全長2.58公裏。開元大道西延線寬闊平坦，黑色瀝青路面泛著光。這條路的交通標誌顯示，整條路最高限速70公裏，禁止掉頭停車。
2007年5月28日，經過建設者近10個月的緊張施工，開元大道東延線正式建成通車，這標誌著貫穿新區東西的城市交通大動脈開元大道全線貫通。開元大道東延工程起於新區開元大道東端，向東跨越劉嬌鐵路，止於二廣高速，全長3.3公裏。整個工程設置鐵路分離立交橋和高速公路互通立交橋，共有1個收費站。項目總投資1.5億元，道路設計最高時速80公裏。該工程於2006年8月10日開工建設。為確保工程如期通車，市公路局項目部、河南利達建設公司、中鐵十五局集團公司等施工單位通過各種方式籌集資金，吃住在工地，保證了各項工程的順利進行。開元大道東延線終點為二廣高速立交，車輛可通過該立交在二廣、連霍、南洛、鄭少洛高速上行駛。“二廣高速洛陽關林站下車不到10分鐘，比平時節省半個小時。”工作人員告訴記者，開元大道東延線已開通新區東出口，下壹步將連通偃師至洛寧的高速公路，從而有效縮短偃師至洛寧的行車時間。
2011 3月下旬，開元大道東段改擴建工程竣工通車。工程西起劉嬌鐵路開元大道大橋，東至二廣高速公路關林站與羅燕高速公路交叉口。道路總長3113m，規劃紅線寬95m。道路擴建在現有雙向六車道的基礎上，在高速公路兩側設置7米寬的綠化隔離帶、7.5米寬的非機動車道、6米寬的人行道和15米寬的景觀綠化帶，同時增加道路配套設施。改造後，該路段將由普通公路升級為重要市政道路，成為進出洛陽新區的壹條美麗迎賓大道。
開元大道東西延伸線的建成通車，使新區開元大道東西走向二廣高速和西南繞城高速非常快捷。