海河大桥是沿海高速(天津段)工程的关键结构物。整体由两座主桥组成，全长2838米，两座主桥桥面宽各27.5米，为双向8车道。桥下能双向通行5000吨级客货轮。它在我国北方建桥史上创造了“五个之最”：6000立方米的钢筋混凝土结构的承台体积最大；主跨跨径最大；主梁单位块件施工时间最短，6.8米长的一块工期仅为7天；整个工期仅为30个月；技术含量最高，采用了一系列新技术、新材料、新工艺。
海河大桥位于天津市滨海新区塘沽街海河入海口防潮闸及新港船闸西侧，由两座主桥组成，两座桥为均为主跨310 190M独塔双索面、钢与混凝土混合型主梁的斜拉桥。主桥长500M，主孔跨越规划中的复线闸及现用一线闸，主桥的墩号为24#～28#墩，其墩跨依次为310 48 48 48 46M，主塔墩为25#墩，位于香蕉岛上，“A型主塔”，塔高167.3M，为提高跨越能力，主梁在主孔采用钢箱梁，长289.2M，主桥其余主梁均为预应力混凝土箱梁结构，梁高3M。斜拉索为Ф7平行高强度钢丝索，外包PE护套。主塔墩为钻孔灌注桩基础，桩径Ф1.5M，桩长68M，共96根，梅花型布置，承台长46.5M，宽34.5M，厚5M。顶面标高0.697M，底面标高-4.303M。两边墩(24、28号)墩位于主引桥连接处，均为双柱墩结构，墩顶设21.40×3.2×3M盖梁,基础为10Ф1.5M钻孔桩。承台平面尺寸为18.10×7.0M，厚度3M，顶面标高依次为2.0M和-1.4M，辅助墩(26、27号墩)均为双柱门式墩身，承台平面尺寸为18.10×7.0M，厚3.0M，顶面标高依次为-2.60M和-1.70M，基础采用8Ф1.5M钻孔灌注桩。
北引桥长1040.43M，由24个（-1#～24#）墩跨组成。由南向北依次跨越河口街、新港一号路、新港铁路、新港二号路，在二号路和三号路之间落地，上部结构除-1#～8#之间为预应力砼箱梁外，其余均为预应力混凝土简支“T”型梁，下部结构为双柱墩配盖梁，整体承台，基础均为钻孔桩；南引桥长680.43M，由17个（28#～45#）墩跨组成，跨越泄洪河道、船闸路、渔船航道与规划长怀路中线相接，上部结构全为预应力混凝土简支T梁，下部结构形式与北引桥相似。单桥桥面全宽23m，按四车道设计。
天津海河大桥于2002年5月竣工通车，连接了海滨大道和新港三号路，为单桥，全长2650m，桥面宽23m，按四车道标准设计，每小时80公里，通航净空为37.5m，由于建设资金问题，收费通行，海河大桥收费问题是大家反映比较强烈的问题，08年由滨海委牵头解决，海河大桥已于2009年元旦开始正式停止收费免费通行。该桥是一座主跨310 190m独塔双索面、钢与混凝土混合型主梁的斜拉桥。整个大桥由主桥和南、北引桥三部分组成，北引桥长1040.43m，南引桥长680.43m。主桥长500m，主桥塔墩设在人工堆积的香蕉岛上，“A型主塔”，塔高167.3m。为提高跨越能力，主梁在主孔采用钢箱梁，长289.2m，主桥其余主梁均为预应力混凝土箱梁结构，梁高3m。斜拉索为Ф7平行高强度钢丝索，外包PE护套。
2008年沿海高速公路天津段(天津至沧州)开工，海河大桥规划为沿海高速天津段的一部分，由于沿海高速全程为双向6-8车道，现有的双向四车道的海河大桥成为瓶颈，天津市政府决定在现有的海河大桥旁建设一座与其平行结构相同的桥梁，与原桥形成双塔“姊妹桥”，2011年11月30日正式通车，该桥将与老海河大桥实现分幅行车，设计为双向8车道，行车时速可达80公里。通车后将大为减轻两岸通行压力，同时对缓解唐津高速、集疏港车流也将有着明显作用。建成后的新海河大桥依然保持免费通行。(沿海高速天津段中段工程也就是集疏港二期，北起集疏港二三线立交，向南到津晋高速立交，全长19．92公里,为免费通行路段，其中包括海河大桥）
主塔的施工精度达到了塔顶偏差为塔高的1/16000，远小于规范要求的塔高的1/3000。该桥的塔高和跨度等多项指标目前在亚洲同类斜拉塔桥中居第一位，位居世界第三。建成后的海河大桥是联通天津滨海新区南北方向的主要快速干道，是跨越海河的一座特大型桥梁，按城市快速路标准设计，桥上行车速度可达到每小时80公里，它的建成彻底改善南北不畅的局面。
海河大桥是滨海新区沟通南北货运的主要通道，也是保证南疆物流中心正常运作的重要通道。由于靠近滨海新区的临港工业区和天津港散货物流中心，从建成开始，海河大桥就成为了滨海新区海滨大道“咽喉”工程，成为沟通天津滨海新区几大功能区的要塞。但也正是基于其位置的重要性，所以很多重型货车都成为这里的常客。
