Dự kiến cầu Thủ Thiêm 2 có quy mô rộng 4 làn xe cơ giới, dải phân cách ở giữa rộng 2m trồng hoa và có lề bộ hành ở hai bên cầu. Cầu và đường Thủ Thiêm 2 dài khoảng 1,2km.
Sau khi hoàn thành, cầu Thủ Thiêm 2 cùng với cầu Thủ Thiêm 1 và hầm Thủ Thiêm sẽ góp phần hoàn chỉnh mạng lưới giao thông trục chính của TP. Hồ Chí Minh, kết nối khu vực trung tâm thành phố với Khu đô thị mới Thủ Thiêm, giữa TP. Hồ Chí Minh với các tỉnh thành trong vùng kinh tế trọng điểm phía Nam.