粤港湾大桥全长55公里，其中主桥的长度是29.6公里，桥面设计了双向六车道的高速公路，通行速度是100km/h。

大桥的主桥段东起香港大屿山岛西北部的散石湾，连接香港口岸后，横跨香港水域，依次经过珠江口的铜鼓航道、伶仃西航道、青州航道、九洲航道、珠海北湾，西至珠海澳门口岸的人工岛。