Công trình cầu Thủ Thiêm 4 bắt đầu từ trước giao lộ cầu Tân Thuận 2 - Nguyễn Văn Linh đi dọc theo đường Nguyễn Văn Linh, rẽ trái ở ngã tư Huỳnh Tấn Phát để kết nối vào đường Lưu Trọng Lư, cắt qua khu cảng Tân Thuận, vượt sông Sài Gòn, nối với Khu đô thị mới Thủ Thiêm tại giao lộ trục Bắc Nam và tuyến R4 (thuộc Khu đô thị mới Thủ Thiêm).

Theo thiết kế ban đầu, cầu có tổng chiều dài gần 2,2 km, rộng 28m với 6 làn xe và 2 lề bộ hành; tuổi thọ thiết kế 100 năm, chịu được động đất cấp 7; tĩnh không thông thuyền 80 x 10 m; vận tốc thiết kế 60 km/giờ.

Bắc qua sông Sài Gòn kết nối Khu đô thị mới Thủ Thiêm với Khu đô thị mới Nam Sài Gòn, cầu Thủ Thiêm 4 là 1 trong những dự án trọng điểm được kỳ vọng sẽ góp phần giảm ùn tắc giao thông từ khu Nam thành phố về trung tâm, đồng thời thúc đẩy phát triển Khu đô thị mới Thủ Thiêm.

Trong danh sách mới báo cáo UBND TP của Sở GTVT, tổng mức đầu tư của cầu Thủ Thiêm 4 dự kiến là 4.950 tỉ đồng, giảm hơn 300 tỉ đồng so với mức dự kiến 5.300 tỉ đồng giai đoạn trước. Số vốn giảm nhờ điều chỉnh, cập nhật lại một số hạng mục.

Hồi năm 2015, liên danh 3 công ty bất động sản và xây dựng trong nước đã gửi văn bản cho Thành ủy và UBND TP đề xuất được đầu tư dự án này bằng hình thức đổi đất tại Khu đô thị mới Thủ Thiêm với tổng mức đầu tư 5.200 tỉ đồng. Thành phố sau đó kiến nghị Thủ tướng cho phép chỉ định liên danh này xây dựng cầu theo hình thức BT (xây dựng - chuyển giao). Tuy nhiên, do thay đổi về thủ tục đầu tư, nhất là các thủ tục pháp lý liên quan đến dự án BT khiến dự án này triển khai chậm và sau đó phải thực hiện theo hình thức đấu thầu lựa chọn nhà đầu tư.

Nếu được thông qua, công trình dự kiến sẽ lựa chọn nhà thầu đầu tư, khởi công vào năm 2024 và hoàn thành, đưa vào sử dụng năm 2028.