Cầu Vĩnh Thịnh có quy mô vĩnh cửu bằng bê-tông cốt thép và bê-tông cốt thép dự ứng lực, được khởi công ngày 18-12-2011, với tổng chiều dài gần 5,5 km (phần cầu gần 4,5 km), rộng 16,5 m, gồm bốn làn xe, tốc độ thiết kế 80 km/giờ, tổng mức đầu tư 137 triệu USD từ vốn vay ODA Hàn Quốc thông qua Quỹ EDCF (100 triệu USD) và vốn đối ứng trong nước. Công trình do Ban quản lý dự án Thăng Long đại diện chủ đầu tư, Liên danh Yooshin - Sambo (Hàn Quốc) tư vấn lập thiết kế kỹ thuật và giám sát thi công, nhà thầu GS (Hàn Quốc) thi công gói thầu xây lắp chính, Cienco 1 là nhà thầu phụ đặc biệt tại dự án. Mặc dù công nghệ phức tạp, những khó khăn về thời tiết, địa chất, thủy văn,... nhưng các đơn vị đã đề ra các giải pháp thi công hợp lý, hoàn thành và đưa công trình vào sử dụng vượt tiến độ bảy tháng. Việc đưa công trình vào khai thác sớm, thay thế cho phà Vĩnh Thịnh trước đây sẽ góp phần bảo đảm giao thông thông suốt, tạo điều kiện phát triển kinh tế toàn diện cho Thủ đô Hà Nội và các tỉnh lân cận.

Phát biểu ý kiến tại buổi lễ, Thủ tướng Chính phủ Nguyễn Tấn Dũng nhấn mạnh: Cầu Vĩnh Thịnh là cây cầu bắc qua sông Hồng dài nhất và cũng là cây cầu đường bộ dài nhất Việt Nam với công nghệ hiện đại, nối Thủ đô với tỉnh Vĩnh Phúc và các tỉnh Tây Bắc trên trục vành đai 5. Công trình có ý nghĩa quan trọng trong quá trình CNH, HÐH, phát triển kinh tế - xã hội và bảo đảm an ninh - quốc phòng các địa phương trong vùng. Thủ tướng biểu dương Bộ GTVT, đại diện chủ đầu tư và hai địa phương đã nỗ lực hoàn thành giải phóng mặt bằng, các kỹ sư, công nhân lao động trên công trường đã không quản ngày đêm, khắc phục khó khăn, hoàn thành công trình vượt tiến độ bảy tháng, bảo đảm an toàn và chất lượng. Thủ tướng cũng yêu cầu Bộ GTVT cần chỉ đạo, sớm hoàn thành các công trình kết cấu hạ tầng xã hội bảo đảm chất lượng, hiệu quả bởi đây chính là khâu đột phá trong phát triển kinh tế - xã hội của đất nước.