Cầu Bạch Đằng và đường dẫn được xây dựng trên tỉnh Quảng Ninh và Thành phố Hải Phòng có chiều dài 5,4 km, mặt cầu rộng 25 m, thiết kế 4 làn xe, vận tốc tối đa 100 km/giờ.
Riêng cầu chính Bạch Đằng có chiều dài hơn 3 km, kết cấu bằng bê tông cốt thép và bê tông cốt thép dự ứng lực. Tĩnh không thông thuyền rộng 250 m, cao 48,4 m, chịu được động đất cấp 8.
Cầu có 3 trụ tháp, trụ tháp giữa cao 99,74 m, trụ tháp hai bên cao 94,5 m với bốn nhịp cầu dây văng. Chỉ tình riêng khối lượng lắp đặt các dây cáp là hơn 800 tấn khi có trên 144 bó cáp kích thước từ 31 đến 85 sợi cáp (tao cáp).
Tại thời điểm hoàn thành, cầu Bạch Đằng là một trong những cây cầu dây văng lớn nhất cả nước và đứng thứ 3 trong số 7 cây cầu dây văng có nhiều nhịp nhất thế giới.
Cầu Bạch Đằng cũng là một trong những cây cầu dây văng có tính chất phức tạp nhất với 4 nhịp dây văng liên tục, nhưng lại hạn chế chiều cao tháp, nên góc nghiêng dây văng rất nhỏ, đòi hỏi kỹ thuật thi công phức tạp hơn những cầu dây văng khác.
Việc hoàn thiện tuyến cao tốc Hải Phòng – Hạ Long đã khiến quãng đường di chuyển giữa 2 trung tâm thành phố giảm từ 70 xuống 55 km. Thời gian di chuyển giảm từ một tiếng rưỡi xuống còn một tiếng.
Sau 6 năm đi vào hoạt động, cao tốc Hải Phòng – Hạ Long đã góp phần hoàn chỉnh tuyến kết nối vùng kinh tế động lực phía Bắc (Hà Nội – Hải Phòng – Quảng Ninh), giúp rút ngắn thời gian đi từ Hạ Long đến Hà Nội chỉ còn hơn 2 giờ. Đồng thời, nó cũng góp phần giảm lưu lượng xe trên Quốc lộ 10 và Quốc lộ 18A.