Cầu được thiết kế theo tiêu chuẩn đường trục chính đô thị, tốc độ 80km/giờ với hình cánh chim biển, có bề rộng 33,5 m gồm bốn làn xe cơ giới, hai làn hỗn hợp và đường dành cho người đi bộ. Đường dẫn thiết kế hai nhánh hình tròn đối xứng, bán kính 65m, một phần của mỗi nhánh xếp chồng lên nhau. Cầu nhánh phía nam tốc độ thiết kế 40km/giờ; cầu nhánh phía bắc tốc độ thiết kế 50km/giờ; các nhánh nút giao với đường đê bắc sông Cấm tốc độ thiết kế 30km/giờ; đường song hành hai bên cầu tốc độ thiết kế 50km/giờ. Theo thiết kế, cầu được chiếu sáng bảo đảm khả năng nhận biết từ xa và khả năng quan sát và bảo đảm tính mỹ thuật và nghệ thuật.
Cầu Hoàng Văn Thụ có tổng mức đầu tư gần 2.600 tỷ đồng từ nguồn ngân sách địa phương; do Ban quản lý công trình xây dựng phát triển đô thị là chủ đầu tư. Nhà thầu chính là Liên danh CIENCO1 - Trung Chính - Hồng Hà, công trình dự kiến xây dựng trong hai năm, hoàn thành vào quý 1 năm 2019.
Phát biểu tại lễ khởi công, Ủy viên T.Ư Đảng, Bí thư Thành ủy Hải Phòng Lê Văn Thành nhấn mạnh, đây là công trình giao thông cấp đặc biệt, sử dụng nguồn ngân sách địa phương cũng là công trình đầu tiên khởi đầu cho xây dựng khu đô thị mới bắc sông Cấm - động lực quan trọng cho Hải Phòng phát triển trong tương lai. Bí thư Thành ủy Hải Phòng yêu cầu, các đơn vị tập trung cao độ mọi nguồn lực thực hiện theo đúng tiến độ cam kết…
Việc xây dựng cầu Hoàng Văn Thụ - công trình vĩnh cửu, mở ra hướng xây dựng một hệ thống hạ tầng kỹ thuật vững chắc cho phát triển đô thị Hải Phòng hướng tới hiện đại, văn minh, bền vững. Công trình cũng từng bước hoàn thiện trung tâm thành phố mới theo định hướng phát triển không gian đô thị và điều chỉnh Quy hoạch chung xây dựng TP Hải Phòng đến năm 2025, tầm nhìn đến năm 2050 đã được Thủ tướng Chính phủ phê duyệt.