集美大桥南起于环岛路与五石路的交叉口，以桥梁方式跨过浔江海域（厦门岛与集美之间海域），在集美乐海路上岸，沿乐海路途经嘉庚体育馆、大学湾，接集美大道，直达拟建的厦门西客站，全长8.43公里，其中跨海部分3.82公里。大桥建成后，驾车从集美大桥跨海只需七八分钟。

集美大桥位于厦门岛北部海域，道路主线起于本岛五石路环岛北路南侧路段，先上跨环岛北路，再以隧道方式下穿规划机场（厦门高崎机场）跑道，后以跨海大桥方式跨越浔江海域，并在集美区乐海路登陆前行，再上跨同集路后落地,最后顺接集美大道并连接福厦高速公路连接线；共建BRT线起于本岛县黄路，沿环岛北路北侧以高架方式左转接入道路主线，在上跨同集路后与道路主线分离，最后上跨孙坂路后落地顺接集美大道。
集美大桥主线全长10.057km，共建BRT线长10.073km，其中跨海大桥长3.82km，下穿隧道长1.36km，互通立交5座，2处收费站。主线道路为双向6车道，BRT为2个车道，桥梁总宽度36 m，设计行车速度主线为80Km/h，BRT线为60Km/h。项目概算总投资29.5488亿元，建安投资26.0396亿元。
集美大桥的建设将直接沟通厦门岛和岛外北部的集美、同安等地区，是市委、市政府根据建设海峡西岸中心城市和海湾型城市的战略部署，为扩充城市空间、加快岛外的发展，调整产业布局、优化经济结构，进而增强城市综合竞争力的重要举措；特别是对从根本上迅速解决厦门大桥交通拥堵问题、缓解日益增加的进出岛交通压力，对提升厦门作为经济特区和“宜居城市”的城市形象，以及促进和实现厦门经济可持续发展和岛内外经济协调发展具有特殊和极其重要意义。
集美大桥于2006年12月20日正式宣布动工，市五套班子领导参加了开工典礼，为尽早解决进、出岛交通拥堵这一迫切问题，于2008年7月1日前建成通车，总工期仅约1年半。

集美大桥与厦门大桥相同，集美大桥也是预应力混凝土连续梁结构，规划设计的宽度达36米多，双向八车道。据悉，由于桥面较宽，为了分解桥梁压力，将采用三幅桥型建设，即将一座桥分为三座桥梁施工，整体看上去就如是由三座桥拼接而成。由于厦门现有桥梁最多是双向6车道，该桥建成后将是厦门所有进出岛通道中最宽敞的。
另外，为了保证车辆在各条主干道上均能顺利驶上集美大桥，集美大桥沿线将设立五石路互通、新环岛路互通、环东海域互通和同集路互通四处互通立交。
由于集美大桥的其中一段途经机场，为了确保机场的正常运转，途经机场段将建设一座下穿明挖隧道，这段1.4公里的隧道也将是大桥施工中一大难点。另外，为了满足桥下3000吨级船舶通过，集美大桥桥高设计15米—20米，桥跨最大的是100米。
集美大桥的一大壮举：2007年03月，集美大桥建设开始，2008年5月，集美大桥整体完工，创下世界同型桥梁的建设速度的2—3倍。集美大桥2008年07月01日正式建成通车。