大桥建成后，可以同时通行六列列车，速度也分三种，其中京沪高速铁路设计时速达300公里，沪汉蓉铁路客车设计行车时速是200公里，地铁行车时速是80公里。

最高设计时速达350公里的京沪高速铁路，正式运营后将大大缩短北京—上海的运行时间。作为京沪高速铁路全线率先开工的项目，大胜关长江大桥全长约9．3公里，其中主桥长约1．6公里，它不仅是京沪高速铁路的控制性工程，还是沪汉蓉铁路的快速通道及南京铁路枢纽的重要组成部分。因此，建成后的大胜关长江大桥上将铺有3种6条不同的平行铁轨。桥梁设计时速高达300公里，可同时行驶3种速度完全不同的列车：京沪高速铁路旅客列车；客货共线的国家一级干线沪汉蓉铁路列车，其中客运列车设计时速200公里；同步捆绑过江的地铁八号线轨道列车，时速80公里。

南京大胜关长江大桥由中铁大桥局施工；大桥钢梁将由中铁宝桥股份有限公司制造。 地铁八号线将从沧波门地区往东接上现有的宁芜铁路，再经中和桥、中华门、汪家村、西善桥等站点，一路向西从大胜关长江大桥向南延至桥林新城，成为都市发展区东西向一条新的轨道交通线路。根据设计方案，大胜关长江大桥靠近三桥的一侧为双向并行的2条京沪高速铁路线，另一侧为2条沪汉蓉铁路轨道，地铁八号线则一来一回分列在这4条铁轨两侧，由悬臂支撑，“挂”在桥边上飞驰。