武汉天兴洲长江大桥气势宏伟，建设规模宏大，其工程量相当于武汉长江大桥和芜湖长江大桥的总和。
大桥于2004年9月28日正式动工，它集众多桥梁新技术、新结构、新工艺、新设备于一体，是继武汉、南京、九江和芜湖长江大桥后，中国公铁两用桥梁建设的第五座里程碑，代表当今国内外桥梁技术最高水平的标志性桥梁工程，是中国铁路建设史上的一次新的跨越。
四项第一
天兴洲大桥在当今世界同类型大桥中拥有“跨度、荷载、速度、宽度”4项第一：主跨504米，比世界第二的丹麦厄勒海峡大桥长14米；可同时承载2万吨的荷载，按天兴洲大桥4条铁路线加6车道公路推算，荷载能力至少是长江二桥的6倍；铁路桥按高速铁路设计，时速可达250公里/时；主桁宽30米，可同时并行4线火车。
天兴洲主航道在南汊，主跨504米是为了满足通航需要。天兴洲大桥又是三环线的组成部分，铁路、公路流量都很大，荷载2万吨才能满足需要。天兴洲大桥是京广高速铁路的重要组成部分，该线路按350公里/时设计，市区内的天兴洲大桥速度略降。天兴洲大桥通行火车多，按4线设计，因此宽度在同类型桥梁中居首。
研究耗时
2004年9月28日，天兴洲大桥开工。此前大桥的可行性研究、方案设计，已经进行了12年。
最初，大桥仅根据当时需要设计2线铁路，还不是高铁。随着经济发展，铁路网线规划调整，2002年，铁路变更为3线。由于京广、沪蓉高速客运铁路专线(武汉段)都由天兴洲大桥过江，一年之后，大桥最终确定为4线铁路，其中包括2线高速铁路。
使用寿命
天兴洲大桥设计使用寿命100年，能抗烈度为7度地震、11级大风和300年一遇洪水，主通航孔桥墩能防止5000吨海轮撞击，牢固又可靠。
大桥钢结构外露部分按目前最高要求进行表面处理后刷三层漆：底漆、中间漆涂装、面漆为氟碳涂料。
大桥结构
天兴洲大桥“一桥两制”的结构在世界上独一无二：以天兴洲洲头为界，南段是公铁两用斜拉桥，上层公路，下层铁路；桥北段为预应力混凝土连续梁桥，在洲头一分为二，上游是公路桥，下游为铁路桥。高宗余解释，天兴洲南汊水道深，一直作为通航的主航道，南部设计斜拉桥可满足通航宽度和净空要求。但从造价算，斜拉桥比普通桥梁投资高得多。天兴洲北汊河道浅，主要用于行洪，故采用跨度为80米的梁桥方案，减少投资，又能满足小船通航需要。
技术应用
长江上的铁路桥全部采用明桥面，即在纵梁或主梁上直接铺设桥枕。
因天兴洲大桥设计速度高，为保证安全，并减小噪音，铁路桥将首次采用由道碴槽板、道碴、轨枕、钢轨组成的道碴桥面。
