长江大桥主桥上部结构设计为：190m＋552m＋190m的三跨连续中承式钢桁系杆拱桥。双层桥面，上层布置双向六车道和两侧人行道，桥面总宽36m，下层中间布置双线城市轨道交通，两侧各预留一个7m宽的汽车车行道。
主桥钢桁梁采用悬臂架设，中跨主拱安装时，在A15节点安装扣塔，设两对拉索，控制大悬臂吊装期间结构内力。扣塔塔架安装时，两侧通过拉两对风缆来保证稳定。待主拱合拢后，在E17节点拉临时系杆，通过控制临时系杆拉力，控制中跨跨径和主桁内力，实现钢性系杆几何合拢。钢性系杆合拢后，拆除临时系杆，调整边支点高程安装桥面板。