Theo thiết kế, cầu Vĩnh Tuy giai đoạn 2, dài hơn 3,5km, điểm đầu là nút giao Trần Quang Khải - Minh Khai, kết thúc tại điểm giao với đường Long Biên - Thạch Bàn, mặt cầu rộng 19,25m. Phần cầu chính vượt sông dài 955m có kết cấu nhịp dầm hộp bằng bê tông cốt thép dự ứng lực; trụ cầu có kết cấu bê tông cốt thép thi công tại chỗ. Thời gian thực hiện dự án dự kiến từ năm 2012 đến 2014.