川藏南线于1958年正式通车。南线从雅安起与国道108分道，向西翻越二郎山，沿途越过大渡河、雅砻江、金沙江、澜沧江、怒江上游，经雅江、理塘、巴塘过竹巴笼金沙江大桥入藏，再经芒康、左贡、邦达、八宿、然乌、波密、林芝、墨竹工卡、达孜抵拉萨。南线相对北线而言所经过的地方，多为人口相对密集的地区。沿线都为高山峡谷，风景更为秀丽，尤其是被称为西藏江南的林芝地区。但南线的通麦一带山体较为疏松，极易发生泥石流和塌方。川藏南线成都至拉萨全长2,142千米，途经最高海拔4,700米，有“世界高城”之称的理塘。

南线成都至雅安段由川西平原向盆原低丘行进，全为高速公路。雅安至康定段处于川西高原，也即青藏高原东南低缘，特别是在雅安天全县境内曾有“川藏公路第一险”之称的二郎山，地势逐步抬升，山河走势呈南北线纵向分布，公路基本是越山再沿河，再越山再沿河往西挺进。二郎山高3,500米左右，隧道通行以后不再有“天险”之称，但越山后，泸定至康定间的瓦斯河一段，雨季时柏油路面常被漫涨的河水淹没和冲毁，并时有泥石流。

　　出康定即翻越山口海拔4,290米的折多山。此山是地理分界线，西面为高原隆起地带，有雅砻江，右为高山峡谷地带，有大渡河。折多山是传统的藏汉分野线，此山两侧的人口分布、生产、生活状态等方面都有较显著的差别。大渡河流域在民族、文化形态等方面处于过渡地带，主要分布着有“嘉绒”之称的藏族支系。其地域往北可至四川省阿坝州的大小金川一带。

　　折多山以东属亚热带季风气候，基本处于华西丰雨屏带中，植被茂密，夏季多雨，冬季多雪，地表水及河流对山体和路基的冲蚀和切割作用明显；折多山以西属亚寒带季风气候与高原大陆性气候的交揉区，气候温和偏寒，亦多降雨，缓坡为草，低谷为林，且多雪峰及高山湖泊。

　　折多山至巴塘一线海拔4,000米左右，由东往西有剪子弯山、高尔寺山和海子山等平缓高山。理塘是此线重要的分路点，往北可抵新龙和甘孜，往南则抵稻城、乡城和得荣等地。宽阔平坦的理塘地处毛垭大草原，是此线平均海拔最高的县，其县城号称“世界高城”。巴塘往西逐渐进入金沙江东岸谷地，地宽而略低，是藏族传统的优良农区。但巴塘地处地质板块的吻合带，常有地震。

　　过竹巴笼金沙江大桥后，川藏线进入著名的南北纵向横段山脉三山三江地带。公路由此进入了长达800余公里的，呈不断上升的“漕沟状地质破碎路段”。在西藏波密至排隆间，雨季盛行时，肆虐的泥石流及山体滑坡令大地几成“蠕动状”，其威力足以使车行此地的人惊心动魄，直至翻过西藏林芝县境内的色季拉山口。此线有盘不完的山，淌不完的河。川藏线上几乎所有的天险都集中在这一段。色季拉山口后特别是林芝后，全为高等级公路，直到拉萨。