大埔公路－沙田段為香港1號幹線和香港9號幹線的一部份，9號幹線全長41公里無間斷快速路段就是由本路火炭路以北開始。 乘客只須以同一張備有可用票值之八達通，並於1小時內於香港站、九龍站或青衣站轉乘至機場快綫或任何港鐵之車程，即可享免費港鐵接駁服務（如途經尖沙咀站或尖東站轉綫，必須於30分鐘內完成）。 大埔公路沙田嶺段號 免費港鐵接駁服務包括羅湖站及落馬洲站，但不適用於輕鐵、港鐵巴士、港鐵接駁巴士)及東鐵綫頭等額外費。 如使用市區預辦登機服務，免費港鐵接駁服務只適用於前往市區預辦登機服務之前一程港鐵車程。
由大圍往沙田段的北行連接路在城門隧道公路工程期間被間斷，車輛須經美田路對開的連接路，經青沙公路東行方向進入沙田段。 大埔公路沙田嶺段號 青沙公路通車初期，南行車輛仍一度可經蔚景園對開的慢線駛往大圍段，惟該連接路已於在2014年6月8日封閉，現時駛往大圍段的車輛必須繞經沙田鄉事會路及沙田市中心內街。 由城門隧道公路或吐露港公路前往沙田市中心的車輛須進入沙田鄉事會路，前往沙田市中心總站的巴士可經沙田鄉事會路的南行支路進入總站，但支路並非大埔公路一部份。
大埔公路沙田嶺段號: 途經路綫
荃灣路二期繼續向西北走，越過永順街、荃灣公園及大河道，並經過在其西方的荃灣西站，最後向西折往屯門公路，並隨5號幹線的終止而終止。 作為大埔公路其中一段，現時沙田嶺段並非直接貫通大圍段。 另外，在沙田花園來回巴士站之間，設有整段唯一一組交通燈。 青沙公路分多個階段啟用，最先啟用的是2005年11月24日大圍段南行（大埔公路－沙田段至大埔公路－沙田嶺段），沙田大圍隧道至長沙灣路段於2008年3月21日早上7時正式啟用。 長沙灣至青衣之間的一段則於2009年12月20日通車。 今日（1日）下午3時許，大埔公路沙田段往大埔方向、近馬場對開快線，一輛灰色私家車因應路面情況收慢車速，尾隨車輛疑因收掣不及，遭2架的士、5.5噸貨車及一輛Tesla私家車追撞。
直至2010年7月26日，第一條途經青沙公路的全新巴士線——九巴249X線終於開辦，來往沙田市中心及青衣鐵路站，成為首條雙向行走青沙公路的巴士線，惟只於星期一至六早晚繁忙時間服務。 過去曾有區議員與巴士公司及運輸署商討新增全日巴士線途經青沙公路轉車站，但未見巴士公司有積極行動，並回覆指看不見有需求。 大埔公路沙田嶺段號 由於青沙公路車公廟路出口東端連接交通繁忙的紅梅谷路及車公廟路交匯處，相信青沙公路全段通車後將有效分流大圍、圓洲角及馬鞍山前往西九龍或葵涌貨櫃碼頭的車輛使用沙田嶺隧道，舒緩獅子山隧道的交通壓力。
大埔公路沙田嶺段號: 使用車輛
未有開大埔新市鎮之前，元洲仔段經廣福道可以直入大窩段。 佢去到康樂園之後，可以駁原本叫大窩西段嘅大窩西支路。 大埔段改過名做大埔大街，之後又改名廣福道，係入大埔市區一段。
而其他路段隨著沿途各區的新快速公路及行車隧道（包括獅子山隧道、尖山隧道及沙田嶺隧道、吐露港公路等）相繼落成，其作為區域幹道的重要性才大大減低。 踏入2010年代，政府亦有計劃繼續改善大埔公路沙田段以應付增長的車流。 另外在來往九龍和新界東的第一、二、五類危險品車輛不得行經行車隧道而必須使用大埔公路往來。 305線投入服務22年來，一直途經獅子山隧道、窩打老道、公主道及紅隧，因上述道路在上午繁忙時間經常出現交通擠塞，增加行車時間，運輸署有見及此，於2015年1月中提出把該線改經青沙公路、連翔道及西區海底隧道直達港島，並更改路線編號為985線。 路線於2015年8月22日開辦，成為新巴首條官方正式途經青沙公路的特快巴士路線，改道後成功吸引大量上班族乘搭，客量大增，更於2019年4月29日分拆成985A線及985B線。 運輸署於2019年10月14日公布，由10月20日上午10時起，放寬公共小巴使用八號幹線沙田段，方便市民往來沙田和九龍。
大埔公路沙田嶺段號: 出口
土木工程拓展署與有關部門隨即展開詳細研究，探討其他方案可行性，並且繼續與沙田區議會和居民進行討論和諮詢，希望可以改善大埔公路 – 沙田段交通擠塞的情況。 此段南端原本連接大圍段，但經常擠塞，自青沙公路通車後，當局為了改善擠塞情況，遂於2014年6月8日將蔚景園旁邊一段大埔公路永久封閉，現時沙田段已不再連接大圍段，只連接城門隧道公路及青沙公路。 大埔公路沙田嶺段號 該段路自青沙公路通車後，東西行方向行車線被分隔開。 現時大圍新村前，往沙田方向的一段道路，已連接至新建青沙公路大圍段的高架天橋往大埔公路沙田段方向。
荃灣路至今仍是香港重要道路網的一部分，承載新界西北與九龍及香港島之間途經荃灣地區的龐大長途交通流量，同時也是荃灣區的集散公路。 根據香港法例第374E章《道路交通（車輛登記及領牌）規例》，荃灣路二期容許新界的士行駛。 大埔公路沙田嶺段號 此外，荃灣路介乎葵涌道至大涌道一段是現時香港少數容許紅色小巴行駛的快速公路之一。 有見廣深港高速鐵路西九龍站將於2018年第3季啟用，為方便乘客更快捷地前往該站轉乘高速鐵路，運輸署遂於2017年12月向區議會遞交文件，建議增設3條特快「點對點」的巴士路線，並以公開招標形式決定營辦公司。 本線為其中之一，當時建議由上水開出，中途只停靠「廣福邨」、「沙田站」及「青沙公路轉車站」三站便直達西九龍站，並取道粉嶺公路、吐露港公路、大埔公路－沙田段及青沙公路等快速公路往返，讓新界東居民享有特快直達高速鐵路站的服務。
大埔公路沙田嶺段號: 大埔公路－沙田段
大埔公路發生一宗嚴重車禍，事發於今日（12日）下午3時35分，警方接獲報案，指一輛七人車行駛至大埔公路沙田嶺段8003號沙田花園往九龍方向對開時，與一輛電單車相撞。 姓翟29歲電單車男司機人仰車翻，倒地不起，肩、手及腳傷，陷入半昏迷狀態。 救護車接報到場後，將受傷司機送往威爾斯親王醫院搶救，他其後恢復清醒。 警方則在現場調查事件，其後以涉嫌危險駕駛引致他人身體受嚴重傷害拘捕姓吳72歲七人車司機，他現正被扣查。 廣深港高速鐵路西九龍站的本地公共交通服務安排 （页面存档备份，存于互联网档案馆），大埔區議會交通及運輸委員會 大埔公路沙田嶺段號 文件TT77/2017號。
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- 荃灣路為2至4線雙程分隔道路，全段均屬於快速公路及5號幹線，限速70公里每小時。
- 作為大埔公路其中一段，現時沙田嶺段並非直接貫通大圍段。
- 軍事方面，駐港英軍曾設有深水埗軍營（現深水埗公園及麗閣邨一帶）及天祥軍營（現北區醫院），掌握大埔公路與青山公路的九龍起點與新界終點，兩者早年之軍事重要性可見一斑；及至二次世界大戰的香港保衞戰期間，駐港英軍亦曾派士兵摧毀大埔公路的基建，作為拖延日軍南進的戰略之一。
- 尖山隧道於2005年10月貫通，於2008年3月21日通車，經該隧道從沙田到尖沙咀的時間，較經獅子山隧道節省15分鐘，在啟用前於2月24日亦曾舉行新界區公益金百萬行，以慶祝八號幹線通車。
青沙公路因為連接支路較少，使用量一直較其他前往市區的道路低，啟用多年仍未能有效分流已十分擁擠的獅子山隧道。 此外至今仍然較少巴士途經青沙公路，更曾經有長達7年時間沒有巴士在青沙公路轉車站設站，往返市區和新界至今只有7條全日巴士路線（249X、270B、272X、280X、286C、286X、287X、W3，以及一條半全日巴士路線（79X）。 往返沙田和青衣的九龍巴士249X線曾駛經大部分青沙公路的路段，但因在九龍經昂船洲大橋的車程較長，最終改為行駛青衣大橋、青葵公路、呈祥道前往青沙公路。 大部份往返沙田和香港國際機場的巴士亦不經青沙公路（只有A47X途經，而在特殊情況下，A41、A41P、E41、E42、N42、N42A、NA40和NA41來回程可改經青沙公路往返沙田和機場），而途經城門隧道、象鼻山路、德士古道、青荃路和青衣北岸公路。
大埔公路沙田嶺段號: 車站主題
但由於大埔公路－沙田段近沙田市中心為連接城門隧道公路、青沙公路及大埔公路往市區的交匯處，形成「樽頸」地帶，當局已提醒駕駛人士必須預早選定行車線，可是交匯處仍舊是交通擠塞黑點，繁忙時間車龍延伸至中大二號橋橋底。 介乎青衣西北交匯處與尖山隧道長沙灣入口之間的一段屬於法定快速公路；荔枝角高架路至大圍隧道一段具有連貫性，因此在本條目一併描述。 2018年1月22日，九龍巴士38B線（原訂稱48A線，後為與海濱花園38系的編號統一而改為現稱）投入服務，成為首條以荃灣為總站，並途經青沙公路的巴士路線；亦成為迄今編號最小及唯一一條3字頭的沙田區巴士路線。
