西灣大橋為“豎琴斜拉式”設計，是一座上、下兩層行車道的混凝土樑斜拉橋，全長約2,200米，寬度28米，主跨距離180米，成為世界上雙層混凝土橋 樑的最大跨度，是三條澳氹跨海大橋中最短及最寬的一條。橋面六線雙向行車，下層為箱式結構四線雙向行車通道，使得在八號颱風襲澳期間仍能保持澳門與氹仔之 間的交通。下層通道已預留位置興建澳門輕軌。

澳門西灣大橋設計曾獲多項大獎，先後榮獲2006年度湖北省科技進步一等奬、2006年度中國鐵道建築總公司科技進步特等奬，亦獲得2007年度國家科技進步二等奬。