A partir de las Rías Bajas de Vigo , la ciudad se conecta por la Autopista AP-9 , Autovía A-57 , Autovía A-55 y N-550 . La N-120 se dirige hacia el este en la Sierra del Suido pasando el Mondariz Baneario y el Puerto de Fontefría (790m). La mayor parte del tráfico ahora toma la Autovía A-52 , ambas carreteras ingresan al valle del Río Miño hacia Ourense . La A-52 se dirige hacia el sur con la N-525 . El río se dirige al noreste a lo largo del valle pasando el Cañón del Sil antes de dejar el valle al este pasando Monforte de Lemos.y luego de regreso al valle del Río Sil que pasa por el extremo sur de la Cordillera Cantábrica y las localidades de La Rúa y Barco de Valdeorras. A 13 km al oeste de Ponferrada , la carretera se une y se convierte en Autovía A-6 .
La carretera pasa por los Montes de León por el Puerto de Manzanal (1.221 m). La N-VI discurre paralela a la carretera. En Astorga la N-120 se bifurca al este hacia León junto a la Autopista AP-71 . En León la carretera se encuentra con la N-630 y la Autovía A-66 . La N-120 se fusiona con la Autovía A-231 en dirección este pasando la N-601 . En Osorno la Mayor la carretera atraviesa la N-611 y el Río Pisuerga y el Canal de Castilla.
Pasado el río Ubierna la carretera entra en Burgos donde se cruzan con la N-234 , N-623 y Autovía A-1 . La N-120 se dirige hacia el este pasando al norte de la Sierra de la Demanda por los Montes de Oca por el Puerto de la Pedraja (1.150 m). El camino pasa ahora por la comarca de Rioja antes de entrar en el valle del Ebro y Logroño . Aquí la carretera se encuentra con la N-111 , N-232 , Autovía A-12 y Autopista AP-68 .