แขวงทางหลวงหนองบัวลำภู เดิมชื่อ สำนักงานบำรุงทางหนองบัวลำภู ได้จัดตั้งขึ้นตามคำสั่งกรมที่ จ.19/11/2546 เมื่อปี พ.ศ. 2546 - ปัจจุบัน ปี พ.ศ. 2561 รวม 15 ปี เพื่อรองรับการบริหารราชการจังหวัดแบบบรูณาการ เป็นหน่วยงานส่วนกลาง สังกัดกระทรวงคมนาคม โดยได้รับมอบหมายสายทางจากแขวงการทางอุดรธานี แขวงการทางขอนแก่นที่ 1 และแขวงการทางขอนแก่นที่ 3 (ชุมแพ) มีหมวดการทางในสังกัด 4 หมวดการทาง ดังนี้

1 . หมวดทางหลวงหนองบัวลำภู     2. หมวดทางหลวงโนนสัง

3.  หมวดทางหลวงสุวรรณคูหา       4.  หมวดทางหลวงหนองนาคำ

         ต่อมา เมื่อวันที่ 27 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2558 ได้เปลี่ยนชื่อเป็น แขวงทางหลวงตามประกาศกระรวงคมนาคม เรื่อง กำหนดแขวงทางหลวง ตามกฎกระทรวงแบ่งส่วนราชการ กรมทางหลวง กระทรวงคมนาคม พ.ศ.2558 

สายทางที่รับผิดชอบอยู่ในพื้นที่ 3 จังหวัด

1. จังหวัดขอนแก่น มี 4 อำเภอ คือ อำเภออุบลรัตน์ อำเภอภูเวียง อำเภอหนองนาคำ อำเภอเวียงเก่า มี 3 สายทาง ได้แก่ ทางหลวงหมายเลข 2146  ทางหลวงหมายเลข 2133 ทางหลวงหมายเลข 2038 

2. จังหวัดอุดรธานี มี 4 อำเภอ คือ อำเภอเมือง อำเเภอหนองวัวซอ อำเภอกุดจับ อำเภอบ้านผือ มี 3 สายทาง ได้แก่ ทางหลวงหมายเลข 2134  ทางหลวงหมายเลข 2315  ทางหลวงหมายเลข 2263

3. จังหวัดหนองบัวลำภู มี 6 อำเภอ คือ อำเภอเมือง อำเภอโนนสัง อำเภอศรีบุญเรือง อำเภอนากลาง อำเภอนาวัง อำเภอสุวรรณคูหา มี 6 สายทาง ได้แก่ ทางหลวงหมายเลข 210  ทางหลวงหมายเลข228 ทางหลวงหมายเลข 2097  ทางหลวงหมายเลข 2146  ทางหลวงหมายเลข 2352  ทางหลวงหมายเลข 2420  และทางหลวงหมายเลข 2470

รวมทั้งหมด 12 สายทาง 17 ตอนควบคุม

มีระยะทาง 414,669 กิโลเมตร ปริมาณงาน 1,769.298 หน่วย

ปัจจุบัน แขวงทางหลวงหนองบัวลำภู ตั้งอยู่ในทางหลวงหมายเลข 210 ตอนควบคุม 0202 ตอน หนองบัวลำภู - นาคำไฮ ที่ กม.48+569 (ด้านขวาทาง) มีเนื้อที่ 25 ไร่ 1 งาน 25 ตารางวา