中国国道的编号根据国道的地理走向分为五类：
第一类是以北京为中心的放射线国道，其编号以1开头，如北京到沈阳的干线公路，编号101国道。这类国道共有12条，其中通向东北的3条、华北2条、华东1条、中南2条、西北1条。112国道是以北京为中心的环线。
第二类是南北走向国道，即纵线国道，其编号以2开头，如鹤岗到大连的干线公路，编号为201国道，山海关到深圳的干线公路为205国道。最长的纵向国道是锡林浩特到雷州半岛南部的海安，编号为207线。这类国道主要以三级和四级公路为主。
第三类是东西走向的国道，即横线国道，其编号以3开头，比如绥芬河到满洲里的公路为301国道，杭州到沈家门的公路为329国道。路线等级主要为三级和四级。最长的横向国道为上海到聂拉木的318国道。
第四类是“五纵七横”主干线，其编号以0开头，共12条，总长约3、5万公里。
第五类是联络线国道，其编号以5开头。