Công trình bắt đầu từ đường D1 (kết nối trường Đại học Sài Gòn với đường Nguyễn Văn Linh và khu dân cư Him Lam, quận 7), sau đó phần cầu chính vượt kênh Tẻ đi trên cao bằng cầu cạn theo đường Nguyễn Khoái. Cầu tiếp tục vượt rạch Bến Nghé nối vào đường Võ Văn Kiệt.
Cầu có 2 nhánh kết nối đường Trần Xuân Soạn (quận 7), 2 nhánh kết nối đường Tôn Thất Thuyết (quận 4) và 4 nhánh kết nối đường Võ Văn Kiệt (quận 1).
Theo Ban Quản lý dự án đầu tư xây dựng các công trình giao thông thành phố - chủ đầu tư dự án, dự án đang được lập, thẩm định phê duyệt báo cáo nghiên cứu khả thi điều chỉnh. Sau khi kế hoạch thu hồi đất được thông qua, dự án sẽ thực hiện bồi thường, hỗ trợ và tái định cư, di dời hạ tầng kỹ thuật. Dự kiến khởi công cuối năm 2024.
Dự án sẽ nghiệm thu và đưa vào khai thác năm 2027.
Cầu đường Nguyễn Khoái giúp mở trục đường mới từ khu Nam ra vào trung tâm TP HCM, giảm áp lực giao thông với các trục đường Khánh Hội - cầu Kênh Tẻ - Nguyễn Hữu Thọ, cầu Nguyễn Văn Cừ - Dương Bá Trạc - Đường 9A, đường Nguyễn Tất Thành…
Hiện nay, các tuyến đường này thường xuyên ùn ứ giao thông không chỉ giờ cao điểm mà cả thấp điểm.