大约在公元年前，在巴比伦修理了第一条沥青路面，但这一技术很快就失传了。以瑞士发现岩沥青为契机，于年在德国、法国等国家相继发现。年前后，法国首先将岩沥青用于道路路面，年在巴黎修建了接近现在的薄层沥青路面，可称为热铺沥青路面的开始。那时使用的岩沥青，是一种渗透了6~10%沥青成分的石灰岩，将其碎成细粒，加热摊铺碾压，既成为沥青路面。最大粒径2.5mm，粉粒超过0.mm，成为当时先进的路面结构。
从年到年，美国从法国和瑞士输入了大量的岩沥青，以东部为中心开始修筑岩沥青路面。到年，纽约只有m2的记录可查者。年，E.J.Desdment在纽约成功铺设了砂、碎石和特尼里特湖沥青路面，并获得了施工专利。这是现代热铺湖沥青路面的开始。年，华盛顿将石沥青路面施工方法与石灰石粉、砂、湖沥青和石油残渣油的施工方法进行比较，证明两者都能适应当时的交通要求。这可以说是岩沥青和湖沥青路面施工试验的先例。试验路面的使用已经成为路面材料从岩沥青变成湖沥青的依据，这也是石油残渣油应用于路面的开始。
年发明了以汽油为动力燃料的汽车，年发明了气压轮胎，汽车工业兴起。由于汽车载荷不同于马车，为了满足载荷的需要，美国在石粉、砂和湖沥青混合料中加入了碎石，发明了Warrenitebitulithic路面，即下层是由粗级沥青混凝土和上层沥青砂两层铺成的双层沥青混凝土路面，这是沥青混凝土路面的由来。到年，美国Topeka市将Topeka路面作为磨损层，使沥青路面结构更加完善。
美国最高法院于年作出裁决，允许各汽车厂自由生产汽车，交通运输正式进入汽车交通时代，对路面提出了更高的要求。因此，到这个目的，年出现了沥青混凝土最初的试验方法——Hubbard-Field。一九三○年生产沥青路面摊铺机，一九三四年开始修建高速公路，从此沥青路面成为现代高等级路面的主要形式。
沥青路面在中国的发展
年，中国使用进口沥青在南京附近的沥青路面试验路段；年，在滇缅公路上修建了沥青双层表面处理公里；战争胜利后，在宁杭公路上修建了沥青贯入式、双层沥青表面处理等沥青路面。到年前夕，中国公路上总共有公里的高级和次级路面。
从建国初期到年代，公路建设主要是低等级的公路，沥青路面形式主要是为解决泥结碎石等传统路面雨天泞泥、晴天扬尘问题而大量使用的渣油表处、沥青表处、贯入式沥青路面。当时我国颁布的路面施工相关规范都是针对这些低等级路面的，如年《有机结合料表面处治施工暂行技术规范》（草案）、年《有机结合料贯入式碎石或砾石铺砌层施工暂行技术规范》（草案）、年《沥青表面处治和贯入式路面施工技术规范》（JT—64）等。
~年，随着我国开始积极建设高速公路，沥青路面技术进入快速发展轨道：大功率稳定土拌和机研制项目列入“七五”科技发展规划；年代引进和研制稳定土厂拌设备，形成以生产率吨/小时为主导的产品系列，为基层施工的广拌化创造了条件；“七五”“八五”期间引进了沥青混合料搅拌设备制造技术，经消化、吸收、国产化，大大缩小了中国与发达国家的差距；沥青混合料摊铺设备在大量进口高密实度摊铺机产品的同时也展开设备引进和研发；矿粉含量大、沥青用量高的沥青混凝土逐步取代沥青碎石，成为沥青面层的主要材料类型，层铺法施工工艺逐步退居次要地位，拌和法工艺逐步成为沥青面层的主流施工工艺；基层、底基层施工逐步由路拌法施工转向集中厂拌法施工；沥青路面面层和基层的单幅施工宽度、单层施工厚度越来越大，施工效率越来越高，平整度等路面技术指标迅速提升。
~8年，为满足我国高速公路的快速发展和使用品质要求的不断提高，开始大量使用改性沥青以及SMA、SAC等新型沥青混合料，沥青路面耐久性不断提高，基质沥青标准不断提高，沥青含蜡量指标得到有效控制，为提高基层整体质量，对于底基层也大量采用集中厂拌法和摊铺机摊铺半刚性材料；在“八五”科技攻关基础上继续深入研究，提出了适合中国国情的“重交通道路沥青技术要求”等。
8年以来，为适应新形势发展需要，沥青路面绿色施工技术受到高度重视，温拌沥青、沥青路面再生等技术得到大量应用；沥青路面长期性能研究有序推进，亚洲首个路面足尺环道建成投入运营，大型足尺环道、宏观、中尺度、细观、微观和纳米级的多尺度路面研究体系逐步成型。
新中国成立后，公路建设有了很大的发展。20世纪80年代以前，中国公路建设的速度和质量与发达国家相比还是有很大差距的。进入20世纪90年代后，中国公路建设的数量和质量都有了很大的提高。与发达国家相比，差距正在缩小。到0年底，中国的公路里程已经达到.98万公里，到1年底，中国的公路里程已经达到公里，居世界第二。