L’autoroute A31 (aussi appelée autoroute de Lorraine-Bourgogne) relie la frontière franco-luxembourgeoise, dans le prolongement de l’A3 luxembourgeoise (au poste frontière de Zoufftgen), à Beaune où elle rejoint l’A6.

Elle fait partie des routes européennes E25, E21, E23 et E17 à partir de Langres. Elle est longue de .

Elle est gratuite du Luxembourg jusque Toul (péage de Gye). Elle dessert les villes de Thionville, Metz, Pont-à-Mousson, Nancy, Toul et Dijon. Elle traverse les deux premières, tandis qu'elle contourne les quatre suivantes.

Son débit est un des plus importants de France ( par jour à la hauteur de Croix d'Hauconcourt) puisque se mêlent les déplacements interurbains du sillon mosellan et le transit de poids lourds et de véhicules légers en provenance ou à destination du Luxembourg, de la Belgique, des Pays-Bas ou de l'Allemagne vers le nord et en provenance et à destination de la Bourgogne et du sillon rhodanien vers le sud.

Trafic et fréquentation C'est ainsi que l'A31 cumule plusieurs vocations, qui ne vont pas sans poser de nombreux problèmes au niveau du trafic : d'abord, l'A31 est un axe européen incontournable (ou presque, voir A34 et A304) non seulement pour les vacanciers et routiers néerlandais, belges, luxembourgeois et allemands qui se rendent en masse dans le sud de la France mais aussi pour les routiers espagnols, portugais et italiens qui se rendent dans le nord-est de la France et le nord de l'Europe.

L'A31 est effectivement un maillon surchargé de l'axe Rotterdam-Lyon ou encore Rotterdam-Milan. Ensuite, entre Luxembourg et Toul, à l'ouest de Nancy, ce trafic international se double de déplacements inter-urbains intenses : les grandes villes du sillon lorrain (Nancy, Metz, Thionville) sont connectées par cette autoroute et elle sert de chemin de parcours quotidien pour les dizaines de milliers de frontaliers français se rendant chaque jour au Grand-duché. C'est sur cette autoroute, à hauteur de la sortie Nancy Centre (sens Metz-Nancy), que se situe le radar automatique qui a enregistré le plus d'infractions en France en 2010 avec une moyenne de 20 flashes à l'heureOù flashe-t-on le plus les automobilistes ? sur Europe1.fr.

Un projet d'A31 bis est en cours de discussion, il consiste à réaménager l'A31 en et créer des sections neuves. Ce projet permettrait à l'A31 actuelle de soulager son fort trafic. Mais ce projet est en contradiction avec l'accord de Paris sur le climat, qui impose la réduction des émissions de .

Le tronçon Luxembourg-Toul La portion Toul-Luxembourg est la plus longue section gratuite autoroutière de France après l'A20 (section Vierzon à Brive-la-Gaillarde), l'A35, les deux sections de l'A75 encadrant le viaduc de Millau (section Clermont-Ferrand à Millau-nord et Millau-sud à Béziers) et l'A84.

Pour faire face au problème d'engorgement, il est question de doubler la portion gratuite de l'A31 par la construction de l'A32 ou A31 bis. Ce projet d'A32 est dans les cartons depuis les années 1980. En résumé, s'opposent les partisans d'une nouvelle autoroute (dont le tracé ne fait pas l'unanimité) et ceux préférant la mise à complète de l'A31 jusqu'à Toul, le renforcement du maillage ferroviaire, le ferroutage et même le développement des voies d'eau. Ce projet est toujours en coursA31 bis, dernière mise à jour le ..

De nouvelles règles de circulation ont été mises en place en , visant à interdire aux poids-lourds de doubler en journée (-) et à limiter la vitesse à partout et à dans les traversées d'agglomérationsNouvelle règle de circulation de l'A31 sur le site de la ville de Metz.

Gratuite du Luxembourg à Toul, le flot important de la circulation dégrade vite son état, même si ces dernières années des travaux de reclassement (traversée de Metz notamment) ont quelque peu amélioré cet état. L'A31 a en effet connu de très nombreux accidents mortels depuis sa création ; cependant, d'après les statistiques sur le sujet, elle n'est guère plus dangereuse qu'une autre autoroute.

En 2010, le Schéma national des infrastructures de transport (SNIT) recommande l'abandon de l'A32 et la mise à de l'A31 entre Nancy et Metz. L'existence de l'emprise de cette voie permettrait un début du chantier dans les cinq ans. De plus, un barreau Dieulouard - Toul est recommandé pour décharger l'A31 au niveau de Nancy et un barreau entre l'A30 et l'A31 à l'ouest de Thionville est également recommandé pour soulager l'autoroute au niveau de la ville. Tous ces projets devraient être réalisés pour 2030Le nouveau visage de l'autoroute A31, Républicain lorrain du 17 juillet 2010..

De la frontière franco-luxembourgeoise jusqu'à Thionville-Nord, l'autoroute traverse exclusivement une zone champêtre d'où l'on peut apercevoir à l'est la centrale nucléaire de Cattenom. Thionville est traversée via la zone commerciale du Linkling. L'A31 surplombe en même temps la Moselle, la D953 et la voie ferrée de Metz à Luxembourg par le viaduc de Beauregard. Un peu plus au sud, elle collecte le flot de circulation en provenance du contournement de Yutz. De ce point jusque Metz, elle constitue un des plus anciens tronçons autoroutiers de France, puisque mis en service dans les années 1960.

L'A31 reçoit ensuite l'A30 à hauteur de Richemont (Triangle de la Fensch, communément nommé « Patte d'Oie de Richemont »). À partir de là, elle est aménagée à et traverse un habitat relativement dense, enserrée entre la Moselle et son canal et les faubourgs des villes composant le sillon mosellan. Elles croise l'A4, à hauteur de Hauconcourt. Elle collecte le trafic provenant de l'ouest (Paris, Reims notamment). Elle perd le trafic qui se détourne vers Metz-Est. Bien que disposant d'un contournement complet par l'est, la plupart des automobilistes traversant Metz empruntent l'A31, qui frôle le centre-ville. L'autoroute redevient à , après l'échangeur Metz-Nord, pour une courte section de . Elle reprend sa configuration à pour recevoir le trafic sortant de Metz et se dirigeant vers Nancy. Elle traverse la ZAC d'Augny, quasiment en son centre, avant de bifurquer plein sud vers Nancy. vignette|L'église Saint-Joseph à Thionville vue depuis le viaduc de Beauregard. L'autoroute collecte ensuite le flux provenant de la rocade sud-est de Metz et, par extension, de l'Est Mosellan et du Land de Sarre. Le parcours est champêtre. On passe sous la LGV Est européenne avant Pont-à-Mousson, tout en longeant les côtes de Moselle et les vignobles, visibles à hauteur de Marieulles entre autres. Le tracé devient plus sinueux au droit de Custines. On surplombe l'agglomération nancéienne. Nancy est contournée par le Nord-Ouest. Sa traversée s'effectue en ou . L'A31 se divise ensuite en deux axes autoroutiers : l'A33, filant plein est, est le prolongement de la N4, assurant les liaisons avec Épinal-Besançon (N57), Colmar-Saint-Dié (N59) et Sarrebourg (N4). Et l'A31, vers Toul et Beaune. À ce stade, l'autoroute file plein ouest, traversant la forêt de Haye. Elle dessert Toul, avant de se diviser de nouveau. Vers l'ouest, par la N4, on dessert Bar-le-Duc, Saint-Dizier et Paris. Vers le Sud, on reste sur l'A31, qui devient payante au niveau du péage de Gye.

Le tronçon Toul-Beaune L'A31 perd alors sa vocation de desserte interne de la conurbation lorraine, ne conservant que sa vocation interurbaine. Elle ne dessert plus aucune ville d'importance avant Dijon, plus loin. Le trafic chute brutalement. La vitesse limite autorisée est de nouveau fixée à . Hormis lors des périodes transhumances estivales, la section Toul-Langres est peu fréquentée. D'une autoroute au trafic très dense et aux échangeurs rapprochés, on passe à une section à faible trafic, avec des échangeurs espacés (plus de vingt kilomètres souvent).

Après le péage de Gye, le tracé rencontre des villes moyennes. L'A31 entre dans le département des Vosges, dont une des sous-préfectures, Neufchâteau, est contournée par l'Est. Son passage dans l'Ouest vosgien est marqué par un paysage de hauts-plateaux et de grandes forêts. Les villes thermales de Vittel et Contrexéville sont mieux desservies, éloignées de seulement quelques kilomètres de l'autoroute. Puis le tracé s'engage dans les collines du Bassigny, à une altitude avoisinant les puis pénètre, toujours dans le Grand Est, en Haute-Marne, la ville de Langres est contournée par le nord-ouest, à plus de dix kilomètres. L'A31 collecte le flux venant de l'A5 (trafic en provenance du Nord de la France, de Troyes, de Paris et de Belgique). Pour contenir ce trafic, elle a été mise à jusqu'à son terme à Beaune. L'A31 pénètre en Bourgogne peu avant Selongey. Elle contourne Dijon par l'est. Cependant, la ville est desservie, dans son accès Est comme Sud, par deux itinéraires à chaussées séparées. Elle croise ensuite l'A39, autoroute de liaison qui permet de rejoindre les Alpes, le Jura et Grenoble sans passer par Lyon. L'A31 dessert Nuits-Saint-Georges, puis rejoint l'A6 en provenance de Paris et vers Lyon.

Limitations de vitesse Luxembourg - Thionville-ouest : ( sur territoire luxembourgeois) Thionville-ouest - Thionville-est : Thionville - Metz-nord : Metz-nord - Metz-sud : Metz-sud - Nancy-nord : Nancy-nord - Nancy-ouest : Nancy-ouest - Toul : Toul - jonction A6 :

Un projet de limitation de vitesse prévoyant notamment la disparition des sections à (remplacées par des sections à ) et une interdiction de doubler s'appliquant aux poids lourds est entrée en vigueur le .

Travaux sur A31 2008 : de voies nouvelles ont été aménagées en . L'élargissement de est réalisé sur la totalité du tronçon entre Beaune et Langres (sur , excepté entre les échangeurs autoroutiers avec l'A311 et l'A39)Le Moniteur du 11 décembre 2008. Les travaux sont estimés à d'euros, entièrement financés par APRR (Autoroutes Paris Rhin Rhône).

Carrefours autoroutiers Croix de Vignoles entre l'A31 et l'A6 vers Paris et Auxerre près de Beaune. Croix de Ladoix-Serrigny entre l'A31 et l'A36 vers Dole, Besançon, Mulhouse et Strasbourg près de Beaune. Entre l'A31 et l'A311 vers Dijon. Entre l'A31 et l'A39 vers Dole, Besançon, Mulhouse, Strasbourg et Genève, près de Dijon. Entre l'A31 et l'A5 vers Paris, Troyes, Reims, Lille et Chaumont près de Langres. Près de Nancy un carrefour autoroutier (appelé « échangeur origine ») entre l'A31 et l'A33 vers Lunéville, Saint-Dié et Strasbourg. Entre l'A31 et l'A313 vers Pont-à-Mousson. Croix d'Hauconcourt entre l'A31 et l'A4 vers Paris, Strasbourg, Verdun, Reims et Sarrebruck au nord de Metz. Patte d'oie de Richemont entre l'A31 et l'A30 vers Longwy entre Metz et Thionville. Entre l'A31 et l'A319 (en projet) au sud de Langres, vers Vesoul.

Échangeurs Section concédée à APRR et payante. (Croix de Vignoles) à : Paris, Auxerre, Lyon, Chalon-sur-Saône, Beaune 24x24px 22x22px 22x22px Début de l'autoroute, début de et limitation à 130 km/h. (Croix de Ladoix-Serrigny) à (demi-échangeur, depuis et vers Beaune) : Strasbourg, Mulhouse, Besançon, Dole

à : Nuits-Saint-Georges

à (demi-échangeur, depuis et vers Beaune) : Dijon 22x22px Réduction à vignette|Échangeur A31 - A39 en provenance du nord de l'A31. à (trois-quarts-échangeur, non-accessible depuis Beaune vers Dijon) : Grenoble (A48), Genève (A40), Dole, Besançon (A36), Mulhouse, Dijon - sud 22x22px Passage à

à : Vesoul, Gray, Saint-Apollinaire, Arc-sur-Tille, Dijon - centre

à : Châtillon-sur-Seine, Selongey, Is-sur-Tille, Til-Châtel

Passage du département de la Côte-d'Or à celui de la Haute-Marne et de la région Bourgogne-Franche-Comté à la région Grand Est.

à : Langres, Gray, Châtillon-sur-Seine

à : Lille (A26), Paris, Troyes, Chaumont 22x22px Passage à à : Vesoul, Nogent, Langres

à : Chaumont, Bourbonne-les-Bains, Nogent, Montigny-le-Roi Passage du département de la Haute-Marne à celui des Vosges. à : Bourmont, Lamarche + à : Épinal, Vittel, Contrexéville, Bulgnéville

à : Neufchâteau, Épinal, Mirecourt, Châtenois

Passage du département des Vosges à celui de la Meurthe-et-Moselle.