南京大胜关长江大桥全长约9270m，为六跨连续钢桁拱桥，主跨2×336m，连拱为世界同类桥梁最大跨度，桥上按六线布置，分别为京沪高速铁路双线、沪汉蓉铁路双线和南京地铁双线；其中京沪高速铁路设计时速达300公里，沪汉蓉铁路为I级干线，客货共线，客车设计行车时速是200公里，南京地铁行车时速是80公里。

钢拱桁梁全联桁架的两端240m为平弦桁架，高16.0m，节间长度12.0m的N形桁式，竖杆与线路的纵坡垂直。两个336m的主跨为钢桁拱连续梁，拱的矢高84.2m，矢跨比约1/4，拱顶桁高12m，从拱趾到拱顶总高96.2m。平弦与拱桁间设加劲弦及变高桁相连接。铁路桥面设在平弦的下弦和拱桁的系杆上，离拱趾约28m高。三个主墩的两侧各60m范围内为4个15m节间，其余的节间长均为12m，竖杆呈竖直设置。由于桥面有竖曲线，要兼顾拱跨结构的对称性，近7#中主墩的两个节间调整到15.72m，其余节间长仍为12m。

南京大胜关长江大桥是京沪高速铁路上的控制性工程，该桥位于南京长江三桥上游1550米处，全长约9.27公里，为六跨连续钢桁梁拱桥，桥上按六条铁路线布置，规模宏大、施工复杂。大胜关大桥自2006年7月开工建设以来，已累计完成钻孔桩1340根，主桥各墩全部转入上部结构施工，并于2007年12月实现了两岸同时架设钢梁的目标，创造了长江上建桥的多项新纪录，为京沪高速铁路全面开工开了个好头。大胜关大桥主桥钢梁将实现南北边跨合龙。