2013年6月20日，交通运输部颁布《国家公路网规划（2013—2030年）》。福建省级高速公路线路厦沙高速公路（闽高速S30）升格为国家高速公路，作为长深高速公路（国家高速 G25）的联络线，命名为沙县—厦门高速公路，简称“沙厦高速公路”，编号“国家高速 G2517”。（路牌更换工作过渡至2019年全面完成。）

2017年2月20日，福建省印发《福建省高速公路网规划》（2016—2030年），布局为“六纵十横”，沙厦高速公路与新规划的武夷新区—沙县高速公路共同组成第七横“武夷新区—厦门”线路的组成段。根据《福建省高速公路网布局方案图》显示，厦门主线收费站至厦门大桥之间的田集连接线（市政化管理）仍属于沙厦高速公路组成部分。

2004年10月，安溪—同安高速公路（安溪龙门至同安云埔，又称“安厦高速公路”）开工建设，该线设计速度80千米/小时，路基宽度24.5米，总投资额12亿元。（安厦高速公路全线2013年后归属沙厦高速公路。）

2007年，南安（金淘）—厦门高速公路（简称“厦安高速公路”）陆续开工。厦安高速公路起于泉州南安泉三高速公路金淘互通，经安溪县进入厦门市同安区（包含安厦高速公路全线），止于集美区田厝，设厦门枢纽互通接沈海高速公路[其安溪城厢枢纽（后改称凤城枢纽）至厦门枢纽互通路段2013年以后归属沙厦高速公路]。

2009年3月16日，泉州—三明高速公路泉州段通车；该工程包含永春县蓬壶镇汤城枢纽至德化县龙浔镇德化主线收费站（后改造为互通收费站）总长13千米的泉三高速公路德化连接线（该连接线中的9.9千米路段2013年以后归属沙厦高速公路）。

2011年4月27日，厦沙高速公路（2013年更名为沙厦高速公路）三明段开工建设；11月28日，厦门市按照城市快速路标准分段拓宽改造1997年建成的泉州—厦门高速公路的田集连接线，起点接厦安高速公路田集连接线改造终点，终于厦门大桥集美立交，为高速公路软基路段；该段连接线归属沙厦高速公路（实际为市政化管理）。

2012年12月31日，厦安高速公路主线全线通车，其中包含厦沙高速公路厦门至安溪段。厦门北站收费站至沈海高速公路的连接路段尚未开通。

2013年8月30日，厦门北互通至厦门枢纽段岩内隧道贯通，沙厦高速公路（国家高速 G2517）与沈海高速公路（国家高速 G15）实现互通，沈海高速公路的厦门收费站由集美区杏滨街道（原杏林镇）官林头东移至后溪镇田厝社区白地自然村（2013年9月以后，厦门主线收费站），老厦门收费站更名为“杏林收费站”。同年，田集连接线拓宽改造完成。

2014年底，沙厦高速公路泉州段（安溪凤城至永春达埔段和德化段）开工建设。

2017年7月，沙厦高速公路厦门段云埔互通落地工程开工建设（云埔枢纽即云洋枢纽，位于厦门市同安区莲花镇云埔村）；11月16日，沙厦高速公路泉州段正式开放通车，泉州段分别是安溪段全线和德化县城至国宝段，路段通过与泉三高速公路（泉南高速公路）、莆永高速公路（2017年2月以后，政永高速公路）连接，实现厦沙高速泉州段（安溪清水岩至德化九仙山）全贯通，其总长70.92千米，沿线新增的安溪清水岩、安溪东溪、德化九仙山以及已开通的德化4个高速出入口都开放通行；12月12日，沙厦高速公路三明沙县至泉州德化国宝互通段建成投用，沙厦高速公路全线通车。

2020年7月16日，沙厦高速公路厦门段云埔互通落地工程顺利完工；8月1日，云埔互通落地工程正式通车，同安莲花北收费站（云洋枢纽改为复合式互通所对应收费站）也同步启用。

2022年10月，泉南与沙厦高速改扩建工程项目有序推进 梅林隧道白云岩隧道预计年底贯通，目前完成工程量70%左右，计划于2023年年底建成通车。

2023年4月3日，泉南及沙厦高速改扩建顺利完成岩峰枢纽互通大龙坑大桥和A匝道2号桥桥梁的拆除作业。11月，泉南及沙厦改扩建工程光明大桥完成预制T梁架设。12月，在泉南及沙厦改扩建项目新田大桥顺利贯通，至此，项目沙厦段工程全线三隧九桥全数贯通，为实现年底主线通车目标打下重要基础。11月，泉南及沙厦高速公路永春达埔服务区出入口接线提升工程完工。12月29日，尤溪文峰收费站、永春达埔收费站、安溪龙桥收费站开通。

2024年8月30日，沙厦高速公路南阳互通及接线工程B标段金鸡山隧道顺利贯通，标志着项目建设取得重大突破。9月30日，尤溪秀村互通B区出入口通车。10月17日，沙厦高速尤溪西互通及接线工程郑洋隧道左洞顺利进洞。

沙县—厦门高速公路位于福建省中部山区向南部沿海地带延伸的地带，连接三明市沙县区和厦门市，由三明段、泉州段、厦门段三部分组成，其中厦门段包括约7.9千米的市政化段。

高速段北起三明市沙县区长深、福银高速公路际口枢纽，南至厦门市集美区沈海高速公路厦门枢纽互通，全长约243.1千米，途经三明市沙县区、尤溪县、泉州市德化县、永春县、安溪县、厦门市同安区、集美区；市政化段（田集连接线）全线位于厦门市集美区，北起厦门收费站，南至厦门大桥北岸集美立交，全长约7.9千米。

截至2021年2月，沙厦高速公路经过的主要场所为：

截至2021年2月，沙县—厦门高速公路主要互通及立交为：

截至2020年7月，沙县—厦门高速公路主要设有的服务设施情况如下：

截至2020年7月，沙县—厦门高速公路设有电子测速、及视频监控等电子设备，对违章违法的行驶车辆进行抓拍记录。

2019年12月，福建省已实现ETC全覆盖，沙县—厦门高速公路所有收费站均已配套有ETC收费系统。

截至2020年7月，沙厦高速公路高速部分全线收费标准为：

2011年7月1日起，福建省ETC的用户通行高速公路时可减5%高速通行费，其中包括沙县—厦门高速公路的高速部分。

2019年1月15日，福建省高速公路通行费扫码支付功能实现所有人工车道全覆盖，其中包括沙厦高速公路。

2016年12月底，沙厦高速公路厦门段限速提高，一般路段由100千米/小时提升至110千米/小时，特殊路段由80千米/小时提升至100千米/小时。该提速措施仅针对7座及以下小客车。

2020年2月20日9时，沙厦高速公路B道（厦门往沙县方向）厦门枢纽—厦门北互通段，因新福建厦铁路8标厦沙高速岩内隧道重置加固工程施工需要，岩内隧道（厦门往安溪方向）将封闭施工，禁止车辆通行；封闭期长13个月，自2020年2月20日9时起至2021年3月19日18时，封闭期间，安溪往厦门方向的车辆可正常通行，但从厦门往安溪方向的车辆需在厦门北站收费站或同安凤南收费站上高速；沈海高速转沙厦高速往安溪方向的车辆可从厦门收费站下高速，绕行圣果路，再从厦门北站收费站上高速。

2020年8月24日至2020年9月22日，因泉州—南宁高速公路（泉州段）路面维修施工需要，每日5：00~19:00对沙厦高速公路德化互通、德化收费站入口进行管控，经过该路段的驾驶员应严格遵照施工路段交通标志、标牌的提示谨慎通行，禁止违法停车、变更车道及超速行驶，服从现场交通管理人员指挥，确保安全行驶。

2020年10月14日，由于福厦铁路岩内隧道置换工程已顺利通过验收，沙厦攻速公路岩内隧道已于10月14日恢复双向通行，厦门互通往安溪方向原拟持续至2021年3月19日的交通管制提前取消。厦门往安溪、三明方向的车辆可直接从厦门收费站上高速；沈海高速公路往安溪、三明方向的车辆可直接通过厦门互通转沙厦高速公路，均无须再绕行厦门北站收费站。

沙厦高速公路建设过程中，主要面临连续纵坡的线形设计问题。该问题主要体现在纵坡控制和纵坡度取值两个方面，其大小直接影响行车速度和安全、道路使用质量、运输成本和工程造价：大的纵坡对载重汽车行驶很不利，上坡会使车速减慢，妨碍高速行驶、使超车增多，安全性降低；下坡会使刹车过热、制动失灵、调档失控，特别是纵坡极限值路段。沙厦高速公路北段穿过闽中山区，沿线高度变化较大，特别是尤溪县境内，自沙县界至坂面互通段（K109+600～K131+100）范围内，高差高达460米，设置有连续长大下坡。其中，最险峻路段K109+327.422～K115+100段存在平均纵坡2.908%，长5.78千米的连续下坡，K123+100～K129+500段存在平均纵坡2.866%，长6.40千米长的连续下坡。为克服连续纵坡问题，沙厦高速公路在初期设计中综合考虑有利地形、地质等，控制平均纵坡和纵坡折减指标，并在建设工作中结合地形、地貌，设置避险车道，并完善中央、路侧防撞护栏，以及引导驾驶员和提供安全心理暗示的的交通标志和可变情报板。

罗岩山隧道全长6534米，位于三明市境内，连接沙县区和尤溪县，是沙厦高速公路全线最长隧道。罗岩山隧道出口掘进数量长、隧道洞口段为坡残积土层，围岩破碎，强度低，遇水容易崩解，受区域地质构造影响，罗岩山隧道地质条件复杂，断裂带较为发育，地质条件差，且隧道洞身地质条件受勘测手段限制，无法准确探测出洞身所有的不良地质条件，施工难度大。罗岩山隧道右线于2017年1月11日贯通，左线于2017年4月11日贯通。

安坪隧道全长787米，位于三明市尤溪县境内，为分离式隧道。该隧道软弱围岩所占比重大，断层发育，地表水丰富，岩体破碎，节理发育，地质条件差，地质极为复杂，有突泥、涌水、浅埋、偏压等一系列地质问题，是沙厦高速公路全线施工难度最大的隧道。 安坪隧道于2015年3月底进洞，建设人员坚持“岩变我变”的动态施组设计，采取“勤量测、短进尺、弱爆破、强支护、快成环、紧衬砌”的施工措施，有效克服了软弱围岩隧道易变形、易塌方的不利因素。安坪隧道于2016年5月18日贯通。

戴云山隧道全长5850米，位于泉州市德化县境内，为沙厦高速公路全线关键性节点工程。该施工段存在发育构造带7条，隧道施工过程中围岩多变、渗水量较大，加上单头掘进长度较长，这些因素的存在，对隧道施工过程中的通风、排烟、供电、排水等都提出了较高的要求。戴云山隧道右洞于2017年1月16日贯通，左洞于2017年4月12日贯通。

云埔互通落地位于厦门北部山区，其建设难度比平原地区要大得多，尤其是路基下大量的石方需要爆破。互通所在区域周边房屋密集且距离近，其爆破作业采取设置减震沟、减少爆破孔深及用药量等减震降噪措施，有效减少对周边房屋结构的影响。

凤溪隧道位于厦门市集美区，是沙厦高速公路厦安段沿线控制性工程，长1872米（左洞）。该隧道隧道围岩复杂，先后穿越了围岩软弱破碎、拱顶渗水量大等不良地段，其建设工作克服了混凝土等原材料供应紧张、火工材料供应不足等困难。

2020年2月20日，泉州市交通运输局表示：泉南高速公路和沙厦高速公路改扩建初步设计获交通运输部批复，建设规模和线路走向已明确，为泉州市永春县、德化县境内。具体包括：① 泉南高速公路永春互通至汤城枢纽，全长21.765千米；②沙厦高速公路德化互通至汤城枢纽段（于蓬壶镇汤城村汤城枢纽对接泉南高速公路），全长15.034千米（左幅利用既有高速公路，全长9.508千米，右幅利用既有高速公路3.258千米，新建11.776千米）。其中，泉南高速公路达埔镇岩峰枢纽至蓬壶镇汤城枢纽段系与沙厦高速公路共线。

沙厦高速公路作为闽南一翼经闽西北至江西等内陆各省的最便捷通道，是促进内陆山区与沿海地区间的经济、文化交流与发展的又一条“黄金通道”。通车后将极大地改善尤溪、沙县、德化等县偏远乡镇的交通出行条件，也大大缩短了江西等内陆省份、闽西北地区通往厦门、泉州等闽南经济发达地区的距离，将给沿线地区经济社会发展提供新的活力。 （福建省发展和改革委员会 评）

沙厦高速公路的通车，构筑了闽南一翼经闽西北至内陆各省的最便捷通道，为“再上新台阶、建设新三明”提供支持，为加快新时代福建发展注入新的活力。 （《三明日报》 评）

沙厦高速公路的开通将大大缩短泉州（县、市、区）前往三明、南平等闽西北方向的行车里程，厦门往返沙县的行车时间单程可节约1个小时左右。 （《海西日报》 评）

沙厦高速公路是构筑海峡西岸经济区闽南一翼通往闽北山区最便捷的快速通道。（中铁十四局三公司 评）