1984年5月14日，经陕西省人民政府（陕政办发〔1984〕54号）同意，成立陕西省西安至三原公路建设指挥部，全面负责西安—三原一级公路建设项目管理工作。指挥部下设办公室，负责办理日常工作。

1985年12月23日，经陕西省编制办公室（陕编办发〔1985〕136号）批准，在原陕西省西三公路建设指挥部办公室的基础上，成立陕西省高速公路建设指挥部办公室。根据省交通厅下达的任务，具体实施一级公路和高速公路的建设管理工作。

1989年8月12日，经陕西省人民政府（陕政办函〔1989〕114号）同意，撤销原陕西省高速公路建设指挥部办公室，成立陕西省高等级公路管理局。主要职能是对我省高速公路、一级公路和高等级专用公路实行建、营、养、管一条龙管理。为国家大型二类企业。

1999年10月20日，经陕西省人民政府（陕政发〔1999〕60号）批准，撤销原陕西省高等级公路管理局，成立陕西省高速公路建设集团公司。属省政府国有独资企业，省政府授权省交通厅管理；享有道路收费权，负责省内国道、规划中的国道、高等级专用公路及城市过境公路等项目的建设和经营，实行一级法人管理。陕西省高速公路建设集团公司于2001年6月16日正式挂牌。

2006年1月6日，陕西省副省长洪峰在省高速集团主持召开会议，宣布了省委、省政府关于全省高速公路建设管理体制调整和企业重组的意见。省委、省政府就全省高速公路建设管理体制调整和企业重组问题做出决定：在坚持“开放市场，适度竞争；规范职能，政企分开；明晰资产，责权一致”的原则上，对陕西省高速公路建设管理体制进行调整和企业重组，由省交通厅统一行使高速公路行政管理职能，高速公路企业不再行使行政管理职能。职责调整后的陕西省高速公路建设集团公司作为公路建设、运营的主体，自主经营，自负盈亏，自担风险，自我发展。