Dự án cao tốc Hà Nội - Thái Nguyên sau 10 năm đưa vào khai thác đã bộc lộ những bất cập. Gần đây, một vụ va chạm liên hoàn giữa 2 xe tải, 1 xe bán tải và 3 xe con, tại đoạn cách nút giao Bắc Phú khoảng 200m, theo hướng từ Hà Nội đi Thái Nguyên gây ùn tắc giao thông tới 7 tiếng đồng hồ là một minh chứng cho thấy sự cần thiết phải sớm cải tạo, nâng cấp tuyến cao tốc này.
Hiện mặt đường tuyến cao tốc Hà Nội - Thái Nguyên nhiều đoạn đã xuống cấp, một số vị trí xuất hiện hằn lún vệt bánh xe tiềm ẩn nguy cơ mất an toàn giao thông.
Tuyến đường cao tốc Hà Nội - Thái Nguyên (Quốc lộ 3 mới) mặc dù chỉ dành riêng cho xe ô tô; cấm các loại xe máy, xe đạp, xe thô sơ và người đi bộ, song không phải ai cũng biết và tự giác chấp hành quy định này.