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。