Le routage IPv6 est quasiment identique au routage IPv4 sous CIDR. La seule différence est la taille des adresses qui sont de 128 bits dans IPv6 au lieu de 32 bits dans IPv4. Avec des extensions simples, la totalité des algorithmes de routage d'IPv4, tels qu'OSPF (Open Shortest Path First), RIP, IDRP (Inter-domain Routing Protocol)et IS-IS (Intermediate System to Intermediate System), peuvent être utilisés pour router IPv6.
IPv6 comprend également des extensions de routage simples qui prennent en charge de nouvelles capacités de routage puissantes.
Sélection de fournisseur en fonction de la stratégie, des performances, des coûts, etc.
Hébergement de mobilité, routage vers emplacement actuel
Réadressage automatique, routage vers nouvelle adresse
Les nouvelles capacités de routage s'obtiennent par la création de séquences d'adresses IPv6 utilisant l'option de routage IPv6. Une source IPv6 utilise l'option de routage afin de répertorier un ou plusieurs noeuds intermédiaires, ou groupes topologiques, à visiter en cours d'acheminement vers la destination du paquet. Cette fonction possède énormément de similitudes avec l'option IPv4 de source lâche et de route d'enregistrement.
Pour que les séquences d'adresses soient une fonction générale, les hôtes IPv6 doivent, dans la plupart des cas, inverser les routes d'un paquet reçu par un hôte. Le paquet doit être authentifié à l'aide de l'utilisation de l'en-tête d'authentification IPv6. Le paquet doit contenir des séquences d'adresse afin d'être renvoyé à son point d'origine. Cette technique force les implémentations d'hôtes IPv6 pour la prise en charge de la gestion et de l'inversion des routes source. La gestion et l'inversion des routes source est la clé permettant aux fournisseurs de travailler avec les hôtes qui implémentent les nouvelles capacités IPv6 comme la sélection de fournisseur et les adresses étendues.