整体布局南浦大桥分别由水上主桥、陆地浦东、浦西引桥、H型桥塔、及其立交匝道组成,主桥路段呈西北至东南方向布置。设计理念南浦大桥在设计上立意为“盘龙昂首”,宛如一条昂首盘旋的巨龙横卧在黄浦江上,它使上海人圆了“一桥飞架黄浦江”的梦想,大桥造型刚劲挺拔、简洁轻盈,凌空飞架于浦江之上,景色壮丽。设计特点南浦大桥是中国上海市区第一座自行设计、建造的双塔双索面迭合梁斜拉桥。主桥采用钢梁与钢筋混凝土预制板相结合的迭合梁结构,主桥桥塔为折线H型钢筋混凝土结构,每做桥塔两侧各以钢索连结主梁,索面呈扇形布置,塔座选用钢管桩群桩基础;大桥引桥为预应力钢筋混凝土梁体和钢筋混凝土墩台结构,其中浦西引桥以复曲线成螺旋形、上下三环分岔衔接周边街道,而浦东引桥向东直通街道,并以两个复曲线长圆形环与浦东南路两头相连。