隧道建成后，其路面将在长江水面40米以下的深处。上海长江隧桥工程，采用“南隧北桥”方案，包括上海长江大桥和长江隧道工程两部分。其中，以隧道方式穿越长江南港水域，长约8.9公里；以隧道整体断面设计为上下的双管隧道，两单管间净距约为16 米，沿其纵向每隔800米左右设一条横向人行联络通道。单管外径为Φ1500厘米，内径为1370厘米，内设三条（3×3.75米）车道，双向即六车道，设计车速为80公里/小时桥梁方式跨越长江北港水域，长约10.3公里。
