Từ năm 2000 trở về trước, nói đến đi công tác ở Định Hoá, nhất là vào các xã vùng sâu, vùng xa của huyện, nhiều người ái ngại vì những gập ghềnh, trắc trở của các con đường giao thông nông thôn. Nhưng giờ đây, với sự đầu tư đồng bộ từ nhiều nguồn lực, mạng lưới giao thông ở huyện miền núi còn nhiều khó khăn này đã được cải thiện rõ rệt. Nhiều phương pháp hay trong quản lý, đầu tư hạ tầng giao thông đã được huyện áp dụng và mang lại hiệu quả nhất định.
Còn nhớ thời điểm trước năm 2000, cả hệ thống 18 tuyến đường cấp huyện với chiều dài trên 134km và đường liên xã 393km chỉ có 10km đường trải nhựa, còn lại đều là đường đất nhỏ hẹp, khó đi. Đây được xem là một trong những trở ngại lớn nhất đối với phát triển kinh tế - xã hội, đặc biệt là phát triển du lịch của vùng đất ATK Định Hoá. Nhận thấy những yếu điểm của địa phương, Đảng bộ huyện đã xây dựng Nghị quyết chuyên đề về đầu tư cơ sở hạ tầng nhằm từng bước hiện đại hoá nông nghiệp, nông thôn, lấy phát triển giao thông làm bước tiền đề, tạo đà đi lên. Bước vào thực hiện Nghị quyết đề ra, huyện xác định đây là mục tiêu quan trọng đòi hỏi phải có nguồn vốn đầu tư lớn. Bởi vậy, ngoài chủ động các nguồn vốn của địa phương, huyện còn tranh thủ khai thác các nguồn vốn từ Trung ương, vốn nước ngoài và vốn từ các chương trình mục tiêu khác. Cùng với đó, huyện tập trung khơi gợi đầu tư trong các doanh nghiệp, các cá nhân và huy động đóng góp của nhân dân thông qua đối ứng và hiến đất. Sau hơn 8 năm triển khai với kinh phí hàng trăm tỷ đồng, đến nay toàn huyện Định Hoá đã có 94km đường giao thông cấp huyện và 61km đường liên xã được trải nhựa và đá dăm, trong đó đường trải nhựa chiếm tới 70%. Những địa bàn khó khăn nhất về giao thông trước đây như: Quy Kỳ, Lam Vỹ, Linh Thông, hay Định Biên, Bảo Linh, Phú Đình… giờ đã cơ bản có đường nhựa tới tận trung tâm. Khoảng 5 năm trước từ trung tâm huyện đi xe máy vào xã Linh Thông cũng mất cả tiếng đồng hồ, giờ đây thời gian đến nơi chỉ còn một nửa. Hiện nay, xe vận tải hành khách tuyến T.P Thái Nguyên - Chợ Chu - Linh Thông chạy mỗi ngày hai chuyến đi - về rất thuận tiện cho người dân địa phương đi lại, trao đổi hàng hoá.
Năm 2008 là năm có bước đột phá về đầu tư xây dựng hạ tầng giao thông của Định Hoá. Bằng các nguồn vốn 135, vốn tập trung và các nguồn vốn khác, huyện đã đầu tư xây dựng và hoàn thành 17,7km đường với tổng kinh phí trên 26 tỷ đồng. Đối với các dự án thuộc nguồn vốn 135, ngay từ đầu năm huyện đã giao cho Ban Quản lý Dự án 135 chủ động phối hợp với các xã có dự án để triển khai khảo sát, thiết kế, tiếp đó bàn giao chỉ giới xây dựng để các xã thực hiện giải phóng mặt bằng. Với chủ trương vận động nhân dân hiến đất làm đường, trong năm đã có trên 50 nghìn m2 đất các loại được người dân tự nguyện bàn giao. Bà con cũng đã đóng góp thực hiện gần 2km đường bê tông với số tiền đối ứng 160 triệu đồng. Với các nguồn vốn khác, năm 2008 huyện đã thực hiện 3 dự án giao thông với tổng chiều dài 23,7km, kinh phí bồi thường giải phóng mặt bằng là 10,5 tỷ đồng. Đây là những dự án không có kinh phí bồi thường giải phóng mặt bằng nên huyện đã vận động nhân dân hiến đất với tổng trị giá 6,4 tỷ đồng. Hiện nay, 3 dự án này đã cơ bản bàn giao xong mặt bằng cho đơn vị thi công.
Đồng thời với huy động mọi nguồn lực đầu tư hạ tầng giao thông, huyện rất chú trọng đến công tác quản lý, bảo trì các tuyến đường đã hoàn thành và đưa vào sử dụng. Bắt đầu từ năm 2007, công tác này đã chính thức được huyện đưa vào kế hoạch thực hiện hàng năm với kinh phí 200 triệu đồng/năm. Trao đổi về vấn đề này, ông Lèng Đức Dung, Trưởng phòng Công thương của huyện cho biết: Nét mới của huyện trong công tác này chính là giao khoán việc quản lý, tu bổ và bảo trì các tuyến đường cho cấp xã và nhân dân. Trên cơ sở kế hoạch được giao, Phòng phối hợp với các xã rà soát và lập phương án chi tiết để giao khoán cụ thể từng tuyến đường. Đây là việc làm nhằm nâng cao ý thức trách nhiệm của chính quyền địa phương và người hưởng lợi, đồng thời sớm phát hiện, xử lý kịp thời các hành vi xâm phạm công trình giao thông, kéo dài tuổi thọ của các tuyến đường. Cũng theo ông Dung, huyện đã thành lập các tổ, nhóm có chuyên môn về công tác duy tu, bảo dưỡng công trình giao thông để thường xuyên theo dõi thực hiện việc vá láng mặt đường, nạo vét, đào rãnh dọc, bù phụ lề đường… Huyện chỉ đạo các xã lựa chọn những người có trách nhiệm cao hiện đang sinh sống dọc các tuyến đường để bố trí thực hiện công tác khoán. Các đối tượng này sẽ được khoán kinh phí 1,2 triệu đồng/km/năm với các công việc cụ thể như: phát quang toàn tuyến, không để đọng nước, phơi rơm rạ, thóc lúa hoặc những vật gây cản trở giao thông trên mặt đường và có trách nhiệm thông báo kịp thời cho UBND cấp xã các sự việc vượt quá giới hạn được giao. Đối với cấp xã, khoán 200 nghìn đồng/km/năm để thực hiện việc đôn đốc người nhận khoán và báo cáo kịp thời cho phòng chức năng của huyện những sự việc vượt quá quyền hạn. Cùng với đó, thông qua các hoạt động diễn tập tác chiến - trị an, lao động công ích… để tu bổ các tuyến đường trên địa bàn. Năm 2008, qua các hoạt động này, toàn huyện đã tu sửa được 215km đường xấp xã, giao khoán, quản lý 64km đường cấp huyện với tổng kinh phí gần 1 tỷ đồng.
Trong năm 2009 này, huyện Định Hoá tiếp tục chuẩn bị các điều kiện để triển khai Dự án sửa chữa, bảo trì hệ thống đường giao thông cấp huyện theo Chương trình vốn Ngân hàng Thế giới WB3; triển khai việc cắm mốc lộ giới hệ thống giao thông cấp huyện và phối hợp triển khai dự án nâng cấp các tuyến tỉnh lộ 268, 264 và 264B.