2010年1月，
福建省交通运输厅、
江西省交通运输厅决定会同相关部门就“湄洲湾—重庆”综合运输大通道列入本省综合运输大通道规划开展工作，并共同争取将其列入国家综合运输通道的布局规划，列入
中国高速公路立项建设。
2010-2011年间，中华人民共和国国家“十二五”规划重点项目包含有
湄洲湾—
重庆高速公路（湄渝高速公路）。该线路规划该起于
福建省莆田市湄洲湾，途经
江西省、
湖南省，终于
重庆市，是
海峡西岸经济区服务中西部对外交流合作的重要通道之一；路线全长约1690公里，其中福建境内385公里，江西345公里，湖南560公里，重庆400公里，沿线拟经过
宜春市、
长沙市等。
2013年6月20日，中华人民共和国交通运输部发布《国家公路网规划（2013年—2030年）》，该规划为对2005年1月13日发布的《国家公路网规划》的修编。其中，
中国高速公路联络线中增补
莆田市—
炎陵高速公路（
莆田－炎陵高速公路，编号G1517），该线为
湄洲湾—
重庆高速公路规划的调减，至此，湄渝高速公路被莆炎高速公路取代。
2014年以后，
福建省省内地方媒体在部分场合依然使用“湄渝高速公路”称呼“莆炎高速公路福建段”。
2009年12月13日，
泰宁县—建宁高速公路（
建泰高速公路，原福建省级线路
浦城县—建宁高速公路组成段，编号S0311）开工建设。该线路
建宁县里心镇境内
金铙山—船顶隘段后属湄渝高速公路（莆炎高速公路）。
2012年8月13日，
长春市—深圳高速公路
明溪县连接线（明溪连接线，原福建省级线路，时称“湄渝高速公路三明莘口至明溪城关段”）开工建设。
2013年5月28日，
兴化湾—尤溪高速公路（兴尤高速公路，
福建省原省级线路，时已改称“湄渝高速公路”）莆田段开工建设；11月8日，
建泰高速公路建成通车。
2015年12月26日，
莆田－炎陵高速公路（原湄渝高速公路莆田段）建成通车，该段起自莆田兴化湾，止于
福州市永泰县潼关枢纽；28日，莆炎高速三明莘口至明溪城关段（明溪连接线）通车，该段设三明西、明溪二处收费站，其中三明西收费站在当日并未通车，明溪收费站位于翰仙镇大焦村处，为主线收费站，待莆炎高速公路（福建省内亦称为“湄渝高速公路”）明溪城关—建宁里心段通车后，将迁往翰仙镇王陂村处。
2016年11月29日，莆炎高速公路尤溪中仙段（原湄渝高速公路三明中仙段）开工建设；12月18日，
莆田－炎陵高速公路福州段（原湄渝高速公路福州段）开工建设。
2018年2月13日，莆炎高速公路三明莘口至明溪城关段（明溪连接线）三元西收费站（
三明市三元区岩前镇）通车；5月，三元西收费站更名为三元岩前收费站。
2020年3月15日，莆炎高速公路
中仙镇段（原湄渝高速公路中仙段）通车，该段起自华口枢纽(交会G2517
沙县—厦门高速公路)，止于尤溪中仙互通，同时，中仙至福州界段暂未投入使用；6月30日，莆炎高速公路永泰段（原兴尤高速公路福州段）通车，与通车同步，三明段古银杏服务区亦于30日正式投入运营。本次通车段全长42千米，起于永泰
梧桐镇潼关村附近（潼关枢纽），路线经过
永泰县梧桐镇、
嵩口镇、
长庆镇、
盖洋乡4个乡镇，在珠峰2号隧道与
莆田－炎陵高速公路三明段（
中仙镇至福州界段同日投入使用）衔接，沿途设潼关枢纽互通、嵩口互通以及梧桐服务区。全线采用
双向六车道高速公路标准建设，设计速度100千米/小时。至此，莆炎高速公路仅余
三明市明溪县城—建宁金铙山段未通。