监控系统作为交通工程中的一部分，在高速公路管理中发挥着不可替代的作用。它主要分为收费站监控、隧道／特大桥梁监控和路面监控三大组成部分。
（1）收费站监控
收费监控系统主要是对收费站的车道、收费广场、收费亭的收费情况、对收费车道通过的车辆类型、收费员的操作过程以及收费过程中的突发事件和特殊事件进行观察和记录，实施有效的监督。同时，为了配合高速公路的管理，收费站监控系统除了监看收费情况外，还需要监看过往的车辆在进收费站之前以及在出收费站之后的情况，并可监察违章车辆情况，以便高速公路形象化、高效率的管理。
监控点主要设置在收费站的车道、收费广场、收费站正中间和各个收费亭等处。各收费车道及收费亭一般采用交通专用枪型摄像机，收费广场多采用一体化球机。
（2） 隧道和特大桥梁监控
随着交通量的不断增长，特大桥梁、山区高速公路隧道等的存在，加之驾驶人员的不良驾驶行为、车辆性能等因素，在这些特殊路段设置监控系统来监测交通安全，便显得尤为必要。
目前大部分隧道监控已经实现无肓区监控，摄像机一般安装于隧道拱壁中央；特大桥梁等重要交通路段也大都安装了监控系统。
（3）路面监控
路面监控系统主要是对高速公路干线进行监视，掌握高速公路交通状况。它主要是通过计算机应用技术，将摄像机、路上埋设的各种传感器、可变情报板等连接，收集交通数据，把车流量等情况及时传达给管理部门，这些信息经过预置的交通控制策略方案处理后，再通过信息情报板等方式提供给行车人员。这样对高速公路重点路段进行监看，掌握高速公路交通状况，及时发现问题，及时给予引导，保证高速公路的安全通畅。
