Đoạn đường dài 24 km bắt đầu từ nút giao sân bay Thâm Quyến, bắc qua sông Châu Giang kết nối với Đảo Ma'anshan. Một khi đi vào hoạt động, thời gian di chuyển giữa Trung Sơn và Thâm Quyến sẽ giảm từ 2 tiếng xuống còn chưa đến 30 phút.
Siêu dự án bao gồm 1 đường hầm dưới nước, 2 cây cầu và 2 hòn đảo nhân tạo. Đây là cụm công trình xuyên biển đầy thách thức với 10 kỷ lục thế giới.
Với nhịp cầu dài 1.666 mét, cầu Thâm Quyến-Trung Sơn tự hào là cầu treo dầm hộp thép hoàn toàn ngoài khơi có nhịp dài nhất thế giới. Đây là công trình giao thông trên không cao nhất thế giới với độ cao 76,5 mét. Cây cầu cũng lập kỷ lục thế giới với cầu treo ngoài khơi lớn nhất, nặng 1 triệu tấn và chịu được sức gió mạnh nhất thế giới đối với cầu treo là 88 mét/s.
Đường hầm Thâm Quyến-Trung Sơn là đường hầm bê tông bọc thép dưới nước dài nhất và rộng nhất thế giới. Bản thiết kế kỹ thuật của cụm công trình Thâm Quyến – Trung Sơn trải qua nhiều vòng kiểm duyệt, cuối cùng kế hoạch kết hợp cầu và đường hầm cuối cùng đã được thông qua.
Theo ước tính do Sở Giao thông Vận tải Thành phố Thâm Quyến công bố, tuyến đường nối Thâm Quyến-Trung Sơn dự kiến sẽ có hơn 80.000 phương tiện giao thông qua lại mỗi ngày.
Công trình giao thông sẽ kết nối ba khu thương mại tự do của tỉnh Quảng Đông là Qianhai ở Thâm Quyến, Nansha ở Quảng Châu và Hengqin ở Chu Hải.