Cầu Mỹ Thuận 2 nằm trên trục đường cao tốc từ thành phố Hồ Chí Minh đi thành phố Cần Thơ, kết nối 2 tuyến cao tốc Trung Lương - Mỹ Thuận và Mỹ Thuận - Cần Thơ, nối liền tỉnh Vĩnh Long và Tiền Giang. Cầu thuộc dự án thành phần thuộc tuyến cao tốc Bắc - Nam phía Đông giai đoạn 2017 - 2020. Dự án Cầu Mỹ Thuận 2 có tổng chiều dài 6,61 km, cách cầu Mỹ Thuận hiện hữu 350m về phía thượng lưu. Tổng mức đầu tư của dự án là 5.003 tỷ đồng.

Cầu chính của cầu Mỹ Thuận 2 có chiều dài khoảng 1,9km, bề rộng mặt cầu 28m, quy mô 6 làn xe với vận tốc thiết kế 80km/h. Cầu có kết cấu dạng cầu dây văng 2 mặt phẳng dây, nhịp chính 350m với dầm chủ bằng bê tông cốt thép dạng mặt cắt chữ “Pi”. 2 trụ tháp dạng chữ A cao hơn 125m, đặt trên móng cọc khoan nhồi đường kính 2,5m và chiều sâu lên tới 113m. Cầu Mỹ Thuận 2 được xem là cầu dây văng đầu tiên hoàn toàn do kỹ sư và công nhân Việt Nam thiết kế và thi công, trong đó việc thi công cọc khoan nhồi của cầu với đường kính và độ sâu lớn nhất từ trước đến nay được đánh giá là kỳ tích của ngành cầu Việt Nam.