延吴高速（延水关～
吴起县）是
陕西省高速公路“2637”路网规划七横中的第二横。该线位于
延安市北部，东起陕晋交界处的延水关，东西向穿越延安市，途经
延川县、
宝塔区、
安塞区、
志丹县、吴起等县区，在吴起县境内与省级高速公路定汉线相接，规划里程约236公里。它横贯东西，连接陕西、
山西省、
宁夏回族自治区、
甘肃省四省，是位于
青岛—银川高速公路和
青岛—兰州高速公路之间的又一条公路运输大通道。该条高速公路的建成将极大地促进延安市能源化工基地的发展，对完善我省高速公路网络、带动沿线城镇发展具有极为重要的作用。
路线起于
宝塔区马家沟，与国家高速包茂线相接，止于陕西省
延川县境内延水关的刘家畔，跨越
黄河与山西霍州至永和高速相接。项目建设里程115.931公里（含黄河桥1.076公里），采用
双向四车道高速公路标准，马家沟至姚店段设计速度80公里/小时；姚店至延川段设计速度100公里/小时；延川至陕晋界段设计速度80公里/小时，路基宽姚店至延川段26米，其余24.5米；项目总投资估算106.2亿元。
全线特大桥2162米/2座（双幅），大桥37245米/115座，中小桥2098米/31.5座，桥梁总长41505米，占路线总长的35.8%；长隧道20320米/13座（单洞，下同），中隧道4670米/6座，短隧道4520米/15座，隧道全长29510米，隧道占路线总长的12.7%；桥隧占路线总长的48.5%。全线拟设马家沟、青化砭、姚店、甘谷驿、岳口（预留）、文安驿、延川西（预留）、延川和乾坤湾9处互通立交；设服务区2处、停车区2处。本项目立交连接线共计11.06公里，其中姚店立交连接线长2.6公里、
一级公路标准、路基宽23.0米；青化砭立交连接线长3.3公里、
二级公路标准、路基宽12.0米；乾坤湾立交连接线长5.16公里、二级公路标准、路基宽10.0米。
延安经安塞志丹至吴起高速公路起自沿河湾，沿
杏子河上行，经
招安镇、高沟口、侯市、井沟岔、薛家沟、志丹县城、柳家沟、韩咀子、沙地梁、罗坪川、广中寺、卜鱼沟、黄草、杨青川、西沟塔、
袁家沟、走马台、乱石头川，终点位于
吴起县的梁台与规划中的定汉高速相接，路线总长116.9公里。线路设计标准为双向4车道，设计时速为80公里，路基宽度为24.5米，
工程估算投资约104.95亿元。
全线特大桥4058米/3座、
大中桥33539米/191座；隧道工程有特长隧道18840米/4座、长隧道10420米/6座、中短隧道11740米/32座。全线设沿河湾、招安、侯市、
志丹县4处互通式立交，预留广中寺和吴起2处立交。设互通式立交6处，服务区1处、停车区2处、收费站4处、超限检测站1处。采用
一级公路标准修建志丹立交连接线约1.3公里和吴起县城连接线约3.8公里。
该项目于2008年12月29日开工建设，计划总工期5年，全长109.8公里的
陕西省延安市至
吴起县的高速公路于2013年12月19日建成通车。
2013年12月19日，汽车在延安至吴起的高速公路上行驶。当日，全长109.8公里的陕西省延安市至吴起县的高速公路建成通车。该路段位于陕西北部
黄土高原丘陵沟壑区，经
志丹县至吴起，全线为双向4车道，设计速度为每小时80公里。延安至吴起高速公路的开通，对促进区域经济发展和进一步提高老区人民的生活水平，推动石油天然气资源开发利用和旅游具有重要意义。
延吴高速有效连结省网规划中的榆商、包茂（已建成）、定汉等三条南北向纵向线，在
延安市北部地区形成一条连同晋、陕、甘、宁四省公路大通道，将进一步强化西部地区与东部地区发达省份的沟通与联系，同时增加陕北地区的路网密度，提升延安在全省综合交通运输体系的枢纽作用。该高速公路将向北连接国家高速青银线，向南连接国家高速青兰线，向东通往
山西省，连接华北，向西连接甘肃宁夏，将成为一条重要的枢纽性高速公路路段。