杭州湾跨海铁路大桥长约29.2公里，是世界最长、建设标准最高的高速铁路跨海大桥，也是世界第一座跨越强潮海湾、超低阻水率、全埋置式承台基础的高速铁路跨海大桥，布置为双线铁路，大桥主体结构设计使用年限为100年。

大桥由北航道桥、中航道桥、南航道桥、北引桥、海中引桥及浅滩区引桥构成。北航道桥为主跨450米斜拉桥，中航道桥采用两个主跨均为448米的三塔斜拉桥，南航道桥为主跨364米斜拉桥。杭州湾跨海铁路大桥建设规模大，科技含量高，是我国又一举世瞩目的超级跨海工程，建成后将成为中国高速铁路跨海大桥的标志性工程之一。

大桥建设面临诸多挑战：杭州湾是世界三大强潮海湾之一，建桥条件受水文、气象、地质等自然环境影响大；桥梁结构新颖，部分结构在跨海桥梁中首次应用，无先例可循，施工技术难度大；桥梁工程有效作业时间短，复杂海洋环境下施工效率低，工期紧张；海上高空作业多，施工所需的大型机械设备、工程船舶多，施工安全风险高；桥梁穿越钱塘江河口海洋生态红线区，生态环保要求高。