Die 22,9 Kilometer lange eigentliche Hauptbrücke hat ihre Endpunkte auf zwei im Rahmen des Projektes neu angelegten künstlichen Inseln. Die westlich gelegene künstliche Insel liegt vor Macau und gehört zum Unterdistrikt Gongbei von Zhuhai. Die östliche künstliche Insel wurde mitten im Perlfluss angelegt. Hier geht die Hauptbrücke in einen 6,7 Kilometer langen Untersee-Tunnel über, der auf einer dritten, weiter östlich gelegenen künstlichen Insel wieder zutage tritt. Der Tunnel wurde aus 100 m langen Teilstücken zusammengesetzt. Die Hauptbrücke und der Tunnel (zusammen 29,7 Kilometer) wurden in Regie der Volksrepublik China erbaut. In diesem Abschnitt befinden sich auch die Hauptschifffahrtsstraßen. Der Hauptschiffahrtskanal befindet sich im Bereich des Unterseetunnels. Zusätzlich gibt es drei weitere Durchfahrten unter drei großen Schrägseilbrücken (siehe Qingzhou-Brücke bei Fuzhou, Jianghai-Brücke bei Jiangmen und Jiuzhou-Brücke bei Qingdao).