Công trình có tổng chiều dài xây dựng 2,826km, trong đó chiều dài cầu là 561,4m. Cầu Nhật Lệ 3 là công trình cầu trong đô thị, được xây dựng vĩnh cửu bằng thép và bê tông cốt thép dự ứng lực, kết cấu cầu chính dạng cầu vòm; Chiều dài toàn cầu là 561,4m; Mặt cắt ngang cầu 23,5m.

Đường hai đầu cầu thiết kế theo cấp đường chính đô thị, với vận tốc thiết kế 60km/h; Bề rộng nền đường từ 23,5-54,5m; Đường gồm 4 làn xe chạy; Kết cấu mặt đường bê tông nhựa trên móng cấp phối đá dăm.