大桥主桥为81.2+136+81.2m三跨预应力混凝土双塔单索面部分斜拉桥，桥长300m。
　　　主桥采用塔梁固结、梁墩分设的结构形式。上部采用单箱三室、三向预应力体系；支点处梁高4.5m，跨中梁高2.6m，梁体下缘按二次抛物线变化，箱梁顶宽27.5m，箱梁底宽15.428m～16.948m；其中1#-4#梁段为无索区，5#-14#梁段为有索区；主塔高17.0m，采用钢筋混凝土实心矩形截面，顶部宽2.6m，下部宽3.0m，横桥向宽2.0m，桥塔布置于中央分隔带上；斜拉索采用钢铰线索，每根拉索由31根φ15.24mm镀锌钢铰线组成。
　　　主桥下部采用钻孔桩基础，墩身采用上大下小的“花瓶形”实体墩。其中，2#、3#主墩基础均采用12根φ2.0m的钻孔桩，桩长37m，承台厚4.0m；1#、4#墩基础均采用8根φ1.5m的钻孔桩，桩长分别为25m和18m，承台厚3.0m。
　　　本桥位于兰州市市区北侧，横跨黄河。桥位处黄河河槽宽约300m左右，两岸为人工浆砌堤岸，其水量、水位受上游刘家峡水库影响较大，黄河主流位于北岸，水面宽约50-100m，丰水季节或上游水库放水时，则河水淹没整个河床。通常，12月—翌年3月为枯水期；4-5月为平水期；6-10月为丰水期。由于春灌的需要，每年春季上游水库有一次放水，直接影响到主桥基础的施工。
本桥桩基穿过填筑土层、卵石层、飘石层，桩底坐落在泥岩和砂岩上；主桥1#、3#、4#墩位于河漫滩；2#墩位于主河槽内。