Cầu Trà Khúc 1 được xây dựng để thay thế cho cầu cũ trên Quốc lộ 1A. Hướng tuyến điều chỉnh lệch khoảng 11 độ về phía đông so với cầu cũ. Tổng mức đầu tư dự kiến khoảng 2.239 tỷ đồng. Ý tưởng của thiết kế "Dấu ấn sông Trà" lấy cảm hứng từ bờ xe nước một thời là biểu tượng của sông Trà Khúc.

Cầu có được xây dựng vĩnh cửu bằng thép và bê tông cốt thép dự ứng lực với kết cấu nhịp cầu chính dạng dây võng 1 mặt phẳng dây với 3 nhịp chính dài 186m, 2 nhịp biên dài 60m, tổng chiều dài cầu 594,6m; mặt cắt ngang cầu rộng 28m, tại vị trí trụ được mở rộng đến 58,46m (gồm 4 làn xe cơ giới, 2 làn hỗn hợp, vỉa hè, đài vọng cảnh).

Cầu gồm có 3 trụ chính bằng thép nhồi bê tông mô phỏng bờ xe nước sông Trà, chiều cao của trụ tính từ mặt cầu là 40,5m. Dầm chủ bằng BTCT dạng hộp vách xiên, chiều cao dầm 3,0m. Dầm được treo trên hệ dây võng vắt qua trụ tháp với khoảng cách các điểm treo dây là 8,0m.

Kết cấu phần dưới sử dụng cọc khoan nhồi đường kính 2m cho trụ chính và 1,5m cho trụ dẫn và mố.