Cầu Ninh Chữ có tổng chiều dài là 1,8 km, được thiết kế vĩnh cữu, tải trọng thiết kế HL93, tần suất 1%, cầu chịu được động đất cấp bảy, trong đó phần cầu chính dài 512 m, bao gồm mười nhịp dẫn bằng dầm bê tông cốt thép ứng suất trước, ba nhịp dầm liên tục dài 175 m (50m+75m+50m) được thi công bằng phương pháp đúc hẫng cân bằng, bề rộng mặt cầu 12 m. Đường dẫn đầu cầu với bề rộng nền đường 27 m, mặt đường rộng 15 m đối với đường đối với đoạn đường đầu phía nam và nền, mặt đường rộng 12 m đối với đoạn đường đầu cầu phía bắc.
Công trình khởi công vào tháng 10-2009, đơn vị trúng thầu ban đầu là Liên danh Công ty CP Xây dựng 510, Công ty TNHH MTV 508 và Công ty CP Đầu tư và xây Hoàng Nhân.
Giám đốc Sở Giao thông vận tải Cao Văn Mão cho biết, trong quá trình thi công, Công ty CP Xây dựng 510 và Công ty TNHH MTV 508 không bảo đảm tiến độ như đã cam kết, do đó, từ tháng 3-2013, chủ đầu tư đã chấm dứt hợp đồng với hai nhà thầu nói trên và chỉ định ba nhà thầu khác thay thế, là: Công ty CP 473, thi công ba nhịp chính bằng phương pháp đúc hẫng cân bằng dài 175 m, Công ty CP Đầu tư và phát triển xây dựng Thuận An, thi công năm nhịp dẫn đầu cầu phía nam và Công ty CP Xây dựng cầu 75 thi công năm nhịp dẫn đầu cầu phía bắc.
Đến nay, khối lượng thực hiện phần đường ở hai đầu cầu đã hoàn thành nền, mặt đường và thảm bê tông nhựa đoạn đường đầu cầu phía nam (từ nút giao đường Yên Ninh đến mố M1); phần cầu đã hoàn thành phần hạ bộ và cơ bản hoàn thành 10/10 nhịp dẫn; khối lượng phần đúc hẫng dầm nhịp chính dài 175 m đã đúc được 8/8 đốt đúc hẫng cân bằng. Sau khi hợp long, dự kiến ngày 2-9-2014, công trình hoàn thành và đưa vào sử dụng.