Theo thiết kế cầu Thủ Thiêm 2 nối từ giao lộ Tôn Đức Thắng (quận 1) với khu đô thị mới Thủ Thiêm (quận 2) phục vụ giao thông đến 100 năm, chịu được động đất cấp 7.
Cầu dài 1.473 m, trong đó đường dẫn phía quận 1 dài khoảng 355 m, rộng từ 39,3 m đến 57 m, đường dẫn phía quận 2 dài khoảng 233 m, chiều rộng 36,2 m, có năm nhịp chính có hai kết cầu dây văng. Mặt cầu có 6 làn xe, phía quận 1 gồm 3 nhánh cầu.
Dự kiến dự án xây dựng cầu Thủ Thiêm 2 được triển khai trong ba năm từ năm 2015 đến năm 2018.
Theo UBND TP, dự án nhằm giải bớt áp lực ùn tắc giao thông cũng như tăng khả năng kết nối giữa trung tâm hiện hữu với khu đô thị Thủ Thiêm trong tương lai.
Thiết kế dự án không nói rõ sẽ có bao nhiêu cây cỗ thụ trên đường Tôn Đức Thắng bị ảnh hưởng phải đốn hạ.