Atendiendo a la numeración, la avenida de Elche tiene su origen en la plaza del arquitecto Miguel López, inaugurada en 2013 y situada en el barrio Ensanche-Diputación,[2] donde confluyen la avenida de Óscar Esplá, al norte, y la avenida de Loring, al este. Desde esta plaza, la avenida inicia su recorrido en dirección oeste, dejando a mano izquierda el primer edificio de la calle: la Casa del Mediterráneo, con sede en la antigua estación de Benalúa. El recorrido sigue por el nuevo paseo de la avenida de Elche y va paralelo a las vías de tren en desuso que llegan a esta estación, y se prolonga durante unos 625 m hasta el cruce con la calle Federico Mayo.[3] Este tramo separa el barrio de Benalúa, al norte, de los muelles del puerto, al sur.
A partir de este punto, la avenida cambia su dirección ligeramente hacia el suroeste y se prolonga medio kilómetro hasta el cruce con el extremo sur de la Gran Vía,[3] siempre en paralelo con las antiguas vías del tren, que quedan a la izquierda. Este tramo sirve de límite entre el barrio de Polígono Babel, al noroeste, y el puerto, al sureste.
Justo en el cruce con la Gran Vía, la avenida pasa por debajo de un puente de la autovía de Alicante (la A-31). Este puente marca la entrada al barrio de Polígono Babel. En este nuevo tramo, la avenida está flanqueada a la derecha por el paseo de Joan Fuster, inaugurado en 2011,[4] y a la izquierda por el denominado parque del Mar.[5] Medio kilómetro más adelante,[3] la avenida de Elche pasa por encima del barranco de las Ovejas y entra en el barrio de San Gabriel.
A unos 150 m del barranco,[3] pegado a mano izquierda y enlazando con las vías de tren, se sitúa el apeadero ferroviario de San Gabriel, que pertenece a la línea del cercanías Murcia-Alicante. Casi enfrente del apeadero se encuentra la plaza del Fester Paco Botella, y unos cien metros más adelante,[3] la avenida cruza de forma elevada las vías que conectan el apeadero con la estación de Alicante. Después de dejar las vías, la avenida sale de poblado y se adentra en el barrio de El Palmeral-Urbanova-Tabarca en dirección sur.
Desde su salida de poblado, la avenida circula paralela a la playa de Agua Amarga y a las vías del tren que unen la estación de San Gabriel con la de Torrellano. A lo largo de un kilómetro, a mano derecha, se sitúa el parque de El Palmeral y, a continuación, el complejo de la fábrica de Aluminio Ibérico.[3] Después, la avenida pasa por encima del barranco de Agua Amarga y se cruza con la primera vía (viniendo desde Alicante) que permite los accesos a la Oficina de Propiedad Intelectual de la Unión Europea (EUIPO, en inglés) y la Ciudad de la Luz. Casi un kilómetro después de este punto,[3] a la altura de la cala de los Borrachos, la carretera se divide en dos ramales: la N-332, con dirección Santa Pola hacia el sur, y la N-340, con dirección Elche hacia el oeste. En esta bifurcación, la avenida de Elche sigue su camino por la N-340. La avenida entonces gira al oeste, se adentra en el Polígono Industrial de Agua Amarga, dejando a mano izquierda el matadero municipal, y termina en el límite con el término municipal de Elche.
