天津大沽橋主橋爲下承式系杆拱鋼橋，由兩個不對稱的拱圈構成，大拱圈拱高39米面向東方，象征著太陽，小拱圈拱高19米面向西方，象征著月亮。由于兩條拱肋高度不同，而且拱平面傾斜，使得橋梁的整體具有特異的美觀效果，它預示著天津美好的未來與日月同輝。

       大沽橋主橋的跨度組成爲24+106+24米，全長154米。主跨橋梁爲106米下承式系杆拱橋，車行道全寬24米，爲雙向六車道。主橋拱肋爲敞開式四索面系杆拱，拱平面向外側傾斜並且兩條拱肋高度不同。其中上遊側拱高19m，拱平面外傾傾斜角度22度，拱肋中心線采用抛物線，截面采用倒置梯形形式，全拱爲等截面。下遊側拱高39m，拱平面外傾傾斜角度18度，拱肋中心線采用抛物線，截面采用倒置梯形形式，全拱爲變截面。拱肋鋼板材質爲370qD，板厚60mm和80mm。