武汉长江大桥全长1670米，其中，主桥长1156米，共3联9孔，每孔计算跨度为128米;左岸引桥长303米，共17孔，每孔跨度为17.2米，右岸引桥长211米，跨度共2种，分别为17.2及16.0米。

大桥共2层，其中下层铁路桥宽14.5米，上层公路桥宽22.5米，桥头堡共7层，桥头堡起平面尺寸为15x32米，高35米。桥上层公路人行道边缘石间宽18米，两侧人行道宽2.25米;铁路复线量轨道中线的间距为4.1米。

武汉长江大桥主桥为钢桁架形式，引桥桥身则是采用拱的形式，钢架在形式上和材质上都形成了鲜明对比，同时，拱形结构在中国古代桥梁上使用普遍，采用拱形便于引起人们对于这样处理的认同感。