Đây chính là cầu Thăng Long hay còn gọi là Cầu Hữu Nghị Việt Xô. Cầu Thăng Long được thiết kế 2 tầng, tầng trên là đường ô tô rộng 15m cho bốn làn xe chạy. Tầng dưới là tuyến đường sắt (ở giữa), một đường tiêu chuẩn 1,435 m và một đường 1 m, hai bên là làn đường hỗn hợp dành cho các loại xe thô sơ. Chiều dài cây cầu tính theo đường sắt dài hơn 5,5 km, theo đường ôtô dài hơn 3,1 km, theo đường xe thô sơ dài hơn 2,6 km.
Cầu bắc qua sông Hồng ở khu vực gần bến Chèm, thuộc địa bàn phường Thụy Phương, quận Bắc Từ Liêm (bờ nam). Đầu cầu còn lại thuộc xã Võng La, huyện Đông Anh (bờ Bắc), cách nhau 1.688 m và cách trung tâm Hà Nội 12 km.