縣道120號

新竹縣

• 尖石鄉：八五山→煤源部落→李崠山北側（桃竹縣市界）

桃園市

• 復興區：泰平山北側→馬望曾呂西側→桃竹縣市界

新竹縣

• 尖石鄉：烏來山東北側→玉峰道路（今竹60-1線鄉道）→玉峰溪（桃竹縣市界）

桃園市

• 復興區：砂崙仔道路（今桃113線區道）→三光→蘇樂（計畫終點，接 台7線）

新竹縣

• 尖石鄉：八五山→八五山大橋（目前通車終點）→計畫長隧道口42.13k（桃竹縣市界）

桃園市

• 復興區：沿寶里苦溪右岸→高義50.43k（計畫終點，接 台7線）

日治時期，從新竹至竹東之輕便鐵路於1912年延伸至內灣[參 4]，其中自芎林秀湖一帶至內灣的輕便鐵路路線與今日縣道120號路廊大致吻合。後來列入指定道路的「竹東內灣道」（11.9218公里）[參 5]亦是大致沿著這條輕便鐵路路線。

公路法實施後，公路主管機關依法將全台各等級公路賦予編號。當時的120線「下斗崙－八五山」被列為採縣道編號之「重要鄉道」，里程為36.299公里[參 6]。

120線「下斗崙－巴陵」升格為縣道[參 7]，並規畫自尖石鄉八五山起延伸，大致經李棟山北側、馬望曾呂西側和烏來山東北側後，溯玉峰溪河谷而下通至北橫公路[參 8]，總里程86.135公里[參 9]。唯除了八五山路段於1981年延長1.34公里[參 10]以外，一直未有闢建。

臺灣省公路局（現交通部公路總局）於民國81年提出「120線尖石鄉八五山至北橫公路高義段新闢路線計畫書」，計畫將縣道120號從八五山開始延伸，沿油羅溪而上，於42.13k處興建3200公尺長隧道穿越桃竹縣界，再沿寶里苦溪右岸而行，至高義（50.43k）銜接北橫公路，全長11.2公里，並計畫於1994至1998年分五個年度執行；惟直至2002年止，僅完成煤源一號橋至八五山大橋約2.8公里路段，通車終點目前位於過八五山大橋後，煤源社區入口處[參 3]。審計部於2010年查核此計畫執行情形時，指出有路線規劃考量欠周，致歷經6次會勘及修訂路線；未先就計畫部分路段位於水庫集水區範圍，對環境影響之成本分析詳加評估，嗣後又在未定線前即輕率委外辦理環境調查報告，復因未選定路線致環評報告遲未通過審核；路線規劃反覆未決，多次改線及延宕測量及隧道位置選定工作、未積極辦理環評，延宕修正計畫迄未經審查核定等因素，致計畫執行進度嚴重落後等情形，並將本案陳報監察院調查[參 11]。經監察委員杜善良調查後，於2011年提出調查報告，指出公路總局對於此計畫興建效益結論歧異，後經交通部核定依現況結案，政策反覆，又公路總局未積極輔導或協助地方政府將未建路段改列地方生活圈道路建設，致計畫停擺折損原興建效益，認為公路總局難辭未善盡督導之責；另公路總局辦理本計畫路線測量進度嚴重落後，未確實控管計畫執行，且路線選線反覆未決，延遲後續工作，又內部行政作業冗長，提報作業緩慢，行政效率明顯低落，執行不力，應檢討改進。[參 2]

• 省道台3線於1990年代第二次拓寬後，與縣道120號共線路段於橫山鄉九讚頭地區另闢四線道外環新線，不再走經橫山鄉公所前的舊線（新興街）[參 3]。
• 銜接國道三號竹林交流道而闢建的四線道新線（富林路）完工後，縣道120號改走新線，原行經芎林市區之舊線（文山路、文衡路、福昌街）大部分改編入縣道123號[參 12]，秀湖村舊線（五和街，經秀湖派出所前）則解編[參 3]。
• 2001年尖石鄉外環道完工後，縣道120號改行此外環道，原經尖石鄉公所前之舊線解編；橫山鄉內灣路段近年也已改行外環道，內灣老街舊線（中正路）解編[參 3]。
• 2012年11月9日，交通部公告將縣道120號於竹北市起點路段改行光明六路接東興路[參 13]，原福興路、福興東路、嘉興路舊線改編入鄉道竹22線。