Xa lộ Biên Hòa được xây dựng từ năm 1957 đến năm 1961, tổng chiều dài con đường này là 31 km, bắt đầu từ Ngã tư Hàng Xanh, kết thúc là nút giao cắt quốc lộ 1A tại ngã 3 Chợ Sặt, phường Tân Biên, thành phố Biên Hòa. Ở hai đầu của Xa lộ có hai cây cầu nổi tiếng đó là cầu Tân Cảng (cầu Sài Gòn ngày nay) dài 1km và cầu Đồng Nai dài khoảng 0.5km. Đây là tuyến đường quan trọng, là một trong những con đường cửa ngõ dẫn để vào nội đô Sài Gòn khi đi từ các tỉnh miền Đông Nam Bộ, miền Trung và miền Bắc Việt Nam.
Sau đó vài năm, một xa lộ khác được xây dựng cắt ngang Xa lô Biên Hòa tại vị trí Trạm 2, do công binh quân đội nước Đại Hàn xây, nên được gọi là Xa Lộ Đại Hàn, nối từ Trạm 2 về tới An Sương, nay là 1 đoạn của Quốc Lộ 1A.
Ngày 10 tháng 10 năm 1984, Xa lộ Biên Hòa được đổi tên thành xa lộ Hà Nội nhân dịp kỷ niệm 30 năm giải phóng Thủ đô Hà Nội. Một tên khác của con đường này là quốc lộ 52, thường được dùng để chỉ đoạn từ chân cầu Sài Gòn đến chỗ giao nhau với quốc lộ 1A tại ngã ba Thủ Đức (ngã ba Trạm 2). Tuy nhiên cho đến nay nhiều người vẫn quen gọi xa lộ cửa ngõ của Sài Gòn này bằng cái tên cũ: Xa Lộ Biên Hòa.