1999年，中国土木工程詹天佑奖由中国土木工程学会和北京詹天佑土木工程科学技术发展基金会联合设立。
2001年3月，詹天佑土木工程科学技术奖经中华人民共和国科技部首批核准登记，中国土木工程詹天佑奖为詹天佑土木工程科学技术奖的主要奖项。
中国土木工程詹天佑奖奖杯上方为詹天佑站立状的铜像，下方为获奖工程名称、所获奖项名称、颁奖单位及颁奖日期。
2003年起，中国土木工程詹天佑奖由每两年评选一次改为每年评选一次。
中国土木工程詹天佑奖每年评选一次，每次评选获奖工程一般不超过30项，必要时可设立“特别奖”。主要授予在科技创新（尤其是自主创新）和科技应用方面成绩显著的优秀土木工程建设项目，获奖项目应充分体现“创新性”、“先进性”和“权威性”。
中国土木工程詹天佑奖获奖者可获得下述荣誉。
一、对获奖工程的每个主要完成单位（报奖单位），授予詹天佑大奖荣誉奖杯、纪念奖牌及获奖证书。
二、在科技、建设及学术报刊以及学会网站上，公告获奖名单，在新闻媒体上介绍获奖工程，展示科技创新成果。
三、对每届获奖工程组织编辑出版《中国土木工程詹天佑奖获奖工程集锦》大型图集等宣传材料。
中国土木工程詹天佑奖评选范围包括下列各类工程：
一、建筑工程（含高层建筑、大跨度公共建筑、工业建筑、住宅小区工程等）；
二、桥梁工程（含公路、铁路及城市桥梁）；
三、铁路工程；
四、隧道及地下工程、岩土工程；
五、公路及场道工程；
六、水利、水电工程；
七、水运、港工及海洋工程；
八、城市公共交通工程（含轨道交通工程）；
九、市政工程（含给排水、燃气热力工程）；
十、特种工程（含军工工程）。
中国土木工程詹天佑奖的评选机构由詹天佑大奖评选委员会和詹天佑大奖指导委员会组成。
詹天佑大奖评选委员会负责评选工作，由各专业的土木工程资深专家组成，设主任委员1名、委员若干名；建立评委专家库，每届选取部分专家组成，由中国土木工程学会和北京詹天佑土木工程科学技术发展基金会共同聘任。
詹天佑大奖指导委员会负责工程评选的指导和监督，由住房城乡建设部、交通运输部、水利部、中国铁路总公司等有关部门以及中国土木工程学会和北京詹天佑土木工程科学技术发展基金会的领导组成。
申报中国土木工程詹天佑奖的单位必须是中国土木工程学会团体会员。申报中国土木工程詹天佑奖的工程需具备下列条件：
一、必须在勘察、设计、施工以及工程管理等方面有所创新和突破（尤其是自主创新），整体水平达到国内同类工程领先水平。
二、必须突出体现应用先进的科学技术成果，有较高的科技含量，具有一定的规模和代表性。
三、必须贯彻执行“适用、经济、绿色、美观”的建筑方针，突出建筑使用功能以及节能、节水、节地、节材和环境保护等可持续发展理念。
四、工程质量必须达到优质工程。
五、必须通过竣工验收。对建筑、市政等实行一次性竣工验收的工程，必须是已经完成竣工验收并经过一年以上使用核验的工程；对铁路、公路、港口、水利等实行“交工验收或初验”与“正式竣工验收”两阶段验收的工程，必须是已经完成“正式竣工验收”的工程。
根据中国土木工程詹天佑奖的评选工程范围及申报条件，由下述几个推荐渠道各相关单位，组织对所属专业领域（地区）的工程项目进行遴选后推荐，每家推荐单位最多可以推荐参选工程三项。
一、建设、交通、水利、铁道等有关部委（单位）主管部门；
二、省、自治区、直辖市土木工程学会或土木建筑学会（会同当地建设行政主管部门），港澳台地区受委托的相应组织；
三、中国土木工程学会专业分会（委员会）；
四、中国建筑工程总公司、中国交通建设集团、中国铁路工程总公司、中国铁道建筑总公司等业内大型企业。
一、在推荐单位同意推荐的条件下，由参选工程的主要完成单位（报奖单位）共同协商填报“参选工程推荐申报书”，并提交相关的申报附件材料。由第一报奖单位（即主申报单位）负责协调并提交推荐申报书及相关申报附件材料，并负责日后与各家报奖单位的联系和沟通
二、参选工程的报奖单位应为该工程项目在技术创新与先进科技成果应用方面的主要完成单位（包括工程的勘察、设计、施工、科研和建设、监理单位等）；每项工程的报奖单位原则上限报5家（其中施工单位的建安工作量应超过5000万元），对特殊工程可适当增减。
一、根据参选工程类型，按相近专业分成若干专业组，由预选评审组进行专业预选，提出候选工程报评选委员会。发挥专业专家的技术把关作用。
二、预选由中国土木工程学会各专业分会协办；预选评审组原则上以中国土木工程学会的专业分会或其他相应专业领域的学会（或相近专业分会联合）为基础，聘请有关专家组成。
三、必要时，对于选出的工程可组织有关专家进行实地考察。
一、组织召开詹天佑大奖指导委员会和詹天佑大奖评选委员会联席会议，对各专业组提出的候选工程进行审查。
二、由詹天佑大奖指导委员会根据候选工程情况研究确定入选工程数量。
三、宣读投票规则，与会人员以无记名投票方式选出该届入选工程。
四、必要时，对于国计民生具有重大意义和影响的国家特大型工程可以授予“特别奖”。
一、入选工程名单在中国土木工程学会网站进行15个自然日的公示，广泛听取各方面的意见，必要时可有重点地对某些入选工程组织核查。
二、入选工程经公示无异议即确定为获奖工程。
