Cây cầu nằm ở vị trí địa lý đặc biệt, nơi có con sông Hàn đổ ra biển, được nối liền hai tuyến đường chính là Nguyễn Tất Thành và Hoàng Sa – Trường Sa, tạo thành nên một hệ thống tuyến giao thông có sự liên hoàn ven biển leo từ hầm Hải Vân cho đến bán đảo Sơn Trà và được nối liền với tuyến tour du lịch đà nẵng Sơn Trà – Hội An. Từ đó, hoàn thiện một hệ thống giao thông - du lịch hoàn chỉnh đã xuất hiện, mở ra một cơ hội khai thác tiềm năng du lịch mới mẻ không chỉ riêng Đà Nẵng mà còn cho cả các địa phương vùng lân cận.
Với quan điểm đặc biệt trong thiết kế là phải đặc biệt và hiện đại, tạo nên điểm nổi bật chấm phá nhưng lại không được phép quá phức tạp, công nghệ sở hữu thi công hiện đại nhưng cũng phải từng được áp dụng trên thế giới để từ đó có thể, đảm bảo tính khả thi cùng với những sự nỗ lực không ngừng nghỉ của đội ngũ thi công, vào ngày 19/7/2009, cầu Thuận Phước đã chính thức đi vào sử dụng với tổng số đo về chiều dài là 1.856m trong tour du lịch đà nẵng, trong đó những phần cầu treo dây võng có tổng chiều dài 655m và về phần cầu dẫn phía hai đầu Thuận Phước và Sơn Trà có số đo lường mỗi bên dài 600m. Cầu rộng lên tới 18m với tổng cộng 4 làn xe (ô tô và xe máy), gồm 2 lối đi bộ và có 2 lối đi dành riêng cho phần đường của xe đạp và những xe thô sơ.
Phần nhịp chính dây võng của cầu gồm 3 nhịp dầm hộp thép liên tục dài 655m với tổng cộng 69 đốt dầm được nối với nhau bằng liên kết hàn. Cáp chủ gồm 2 bó cáp và cáp treo gồm 114 bó bố trí cách nhau và dây treo đặt biệt. Ba nhịp dầm này được nối qua hai trụ tháp cao 80m (tính từ bệ cọc) với kết cấu dạng khung bằng bê tông cốt thép. Kết cấu tổng của trụ được phác thảo trên mặt phẳng nhiều đường cong, tạo kiến trúc bằng các lồng kính, các chi tiết inox và nhôm. Hệ neo là kết cấu khung trọng lực trên hệ móng giếng chìm và mố neo cũng được phác thảo mặt phẳng nhiều đường cong với kiến trúc đẹp. Phần cầu dẫn phía Thuận Phước và Sơn Trà, mỗi bên gồm 12 nhịp dầm hộp Bê tông cốt thép dự ứng lực 50m liên tục. Trụ cầu được dẫn dạng thân đặc Bê tông cốt thép M400, móng trụ đặt trên hệ cọc khoan nhồi, sâu đến 74 m.
Với ý tưởng thiết kế ánh sáng là hình tượng cánh chim vươn ra biển lớn, là hiểu biết hay trong tour du lịch đà nẵng, công ty Philips đã sử dụng hệ thống đèn Led với công nghệ mới nhất mà công ty đang sử dụng cho những cây cầu trên thế giới để làm nổi bật thêm kiến trúc và vẻ đẹp tráng lệ của cầu Thuận Phước.