大橋的結構為雙塔鋼筋混凝土斜拉橋，雙向6車道，設計時速100公裏，設計使用壽命100年，建設期限5年。建成後，寧波杭州灣大橋將成為世界上最長、工程量最大的世界第壹跨海大橋。
大橋設南、北兩個航道，其中北航道橋為主跨448米的鉆石型雙塔雙索面鋼箱梁斜拉橋，通航標準為3.5萬噸級輪船；南航道橋為主跨318米的A型單塔雙索面鋼箱梁斜拉橋，通航標準為3000噸級輪船。其余引橋采用30米至80米不等的預應力混凝土連續箱梁結構。非通航孔分北、中、南引橋3大塊，其中海上部分橋梁長32公裏。
杭州灣跨海大橋在設計中還首次引入了景觀設計的概念。景觀設計師們借助西湖蘇堤的美學理念，兼顧杭州灣復雜的水文環境特點，結合行車時司機和乘客的心理因素，確定了大橋總體布置原則。"長橋臥波"最終被確定為寧波杭州灣大橋的最終橋型。根據設計方案，大橋在海面上有4個轉折點，從空中鳥瞰，平面上呈"S"形蜿蜒跨越杭州灣，線形優美，生動活潑。從立面上看，大橋也並不是壹條水平線，而是上下起伏，在南北航道的通航孔橋處各呈壹拱形，使大橋具有了起伏跌宕的立面形狀。
此外，杭州灣跨海大橋所獨有的海中平臺堪稱國內首創。南航道再往南1．7公裏，就在離南岸大約14公裏處，有壹個面積達1萬平方米的海中平臺，足有兩個足球場面積。該平臺在施工期間將作為施工平臺，是海中施工的據點。大橋建成後，這壹海中平臺則是壹個海中交通服務的救援平臺，同時也是壹個絕佳的旅遊觀光臺。平臺上有壹高高的觀光塔，既可俯瞰波濤洶湧的大海，飽覽海上風光，也可以壹覽大橋雄姿。整個海中平臺以匝道橋連通大橋，距離大橋約有150米左右。
另外，這座海上"長虹"還將是我國第壹座"數字化大橋"。科研單位將建立壹套大橋設計、建設及養護的科學評價體系，把杭州灣跨海大橋建成"數字化大橋"。整座大橋將設置中央監視系統，平均每公裏就有1對監視器，整座大橋上的壹舉壹動都將在中央監視系統的"眼"中。這樣，不僅大橋可進行科學合理的維護管理，而且大橋"身體"的健康狀況也在適時掌握之中。
據悉，杭州灣跨海大橋不同於普通大橋的特別之處，是在設計時考慮到了兩個安全因素：壹是高速公路車輛通行安全因素，通常直段不能太長；二是橋下船舶航行安全因素，減少建橋對水流的影響，保證橋梁各段的橋軸線與漲潮和落潮的主流垂直。這些也是橋形呈"S"形的主要原因，同時也使得跨越杭州灣天塹的這條東方巨龍更加迷人。
杭州灣跨海大橋於2003年11月4日開工，於2007年6月26日15時40分全線貫通，2007年11月30日完成橋面鋪裝，2008年5月1日建成通車。
大橋亮點
大橋36公裏的長度，使之超過了美國切薩皮克海灣橋和巴林道堤橋等世界名橋，而成為目前世界上已建成或在建中的最長的跨海大橋。
據初步核定，大橋***需要鋼材76.9萬噸，水泥129.1萬噸，石油瀝青1.16萬噸，木材1.91萬立方米，混凝土240萬立方米，各類樁基7000余根，為國內特大型橋梁之最。南灘塗50米＊16米箱梁采用整孔預制，大型平板車梁上運梁的工藝，開創了國內外重型梁運架的新紀錄。
水中區引橋70米＊16米箱梁采用整孔制、運、架壹體化方案，單片梁重達2180噸，為國內第壹。水中區引橋打入鋼管樁直徑1.5-1.6米,樁長約80米,總數超過4000根,其鋼管樁工程規模全國建橋史上第壹。
在南航道再往南1．7公裏，就在離南岸大約14公裏處，有壹個面積達1.2萬平方米的海中平臺。該平臺在施工期間，將作為海上作業人員生活基地，海上救援、測量、通信、海事監控平臺。大橋建成後，這壹海中平臺則是壹個海中交通服務的救援平臺，同時也是壹個絕佳的旅遊休閑觀光臺。