G312国道起点为上海市黄浦区，终点为新疆维吾尔自治区霍尔果斯市。它横跨上海、江苏、安徽、河南、陕西、甘肃、宁夏和新疆八个省、自治区、直辖市。
自上海出发后，途径苏州、无锡等江苏城市，之后进入安徽，经过滁州等地区。在河南，会经过信阳、南阳等地。进入陕西，路过商洛、西安等。于甘肃境内，穿过平凉、定西等城市。宁夏段经过固原等。最后在新疆，经过哈密、吐鲁番等地，最终抵达霍尔果斯。
要获取G312国道线完整详细的路线图，可通过百度地图、高德地图等电子地图软件，搜索“G312国道”，能看到其精确走向、途经地点等信息 。也可以查看中国公路交通地图册，这类地图册会有详细的国道线路标注。
