กรมทางหลวงมีหน้าที่ความรับผิดชอบดังต่อไปนี้

1. ดำเนินการตามกฏหมายว่าด้วยทางหลวงเฉพาะในส่วนที่เกี่ยวกับทางหลวงพิเศษ ทางหลวงแผ่นดินและทางหลวงสัมปทาน รวมทั้งกฏหมายอื่นที่เกี่ยวข้อง
2. วิจัยและพัฒนางานก่อสร้าง บูรณะ และบำรุงรักษาทางหลวงพิเศษ ทางหลวงแผ่นดินและทางหลวงสัมปทาน
3. ร่วมมือและประสานงานด้านงานทางกับองค์กรและหน่วยงานอื่นที่เกี่ยวข้องทั่งในประเทศและต่างประเทศ
4. ปฏิบัติการอื่นใดตามที่กฏหมายกำหนดให้เป็นอำนาจหน้าที่ของแรม หรือตามที่รัฐมนตรีหรือคณะรัฐมนตรีมอบหมาย