2012年元旦起，S5沪嘉高速取消收费，之后路政部门对其实施大修。大修工程分为两期，一期的收费站迁建工程于2012年4月30日完成，拆除了原先的南翔、马陆两个收费站。二期工程是对沪嘉全线道路和桥梁按照双向6车道标准进行改造，成为连接嘉定新城区与市区的城市快速路。
沪嘉高速大修二期工程全长16.06公里，起点为中环真北路分离式立交至S5—G1501互通立交，涉及嘉定和普陀两个区。整个工程包括桥梁下部结构加固、绿化分隔带处理、硬路基翻挖补强、老路面损坏整治，全线沥青加罩，并新增照明设施，路灯灯柱将设在道路中间。
为保证施工期间沪嘉高速具备双向“二来二去”的通行规模，有关部门将对沪嘉高速段实施禁止大型号牌货运机动车辆通行的交通管理措施，禁行时段是每天6:00－22:00。同时，还将对南翔出入口等易拥堵节点进行了工程性改造，一是往市区方向，在真南路临时增设了一条上匝道，4月9日正式启用，届时关闭丰翔路上匝道，减少南翔出入口交通对冲；二是往嘉定方向，南翔出口至丰翔路口增辟了一根车道，已于4月3日正式启用，加快下匝道通行速度。
相关统计数据显示，目前沪嘉高速车流量已经饱和。外环－南翔段的双向日交通流量为12.7万辆次，比去年增长了10.4％；南翔－马陆段双向日交通流量为11.6万辆次，增幅达33.3％。早晚高峰时段呈现常发性拥堵，丰翔路、祁连山路、真南路、外环高速、中环路等周边道路也会出现车辆积压现象。沪嘉高速施工期间，虽然采取了部分车辆限流的管理措施，但是车道数减少、车道变窄，通行状况不容乐观，拥堵时间将会比平时延长。路政部门推荐几条绕行线路，建议途经车辆尽量避开施工路段，以免延误。
