Miljöpartiet reserverade sig mot beslutet medan de andra partierna var eniga, rapporterar lokala medier.
E20 mellan Alingsås och Skara är en mycket olycksdrabbad väg och planer finns för att öka trafiksäkerheten på delar av sträckan genom att bland annat bygga motorväg och mötesfri väg med mitträcke.
Regionfullmäktige ska fatta beslut om medfinansieringen den 7 oktober.