上海長江隧橋工程複雜，許多施工工藝都是全球首見。其中，橫跨長興島和崇明島的上海長江大橋，是世界上最大的公軌合建斜拉橋。

上海城建隧道設計院總工程師曹文宏表示，此前，荷蘭「綠心」隧道、日本東京灣隧道、德國易北河隧道，直徑都在14公尺左右。對於建造達15公尺的長江隧道，加上隧道所在的南港河勢、地質條件複雜，遇到的都是史無前例的難題。

據中新網報導，直徑達15.43公尺的上海長江隧道，是當今世界盾構法隧道「冠軍」，橫斷面面積達177平方公尺，高度相當於5層樓。隧道橫斷面內分為3層，頂部是排煙道；中部高速公路，可通行5公尺高的車輛；下部為預留軌道交通空間。

長江隧道不但直徑最大，還創下三項世界紀錄，即「最長」，盾構一次性掘進距離長達7.5公里；「最大」，所採用的兩台超大盾構的直徑達15.43公尺；「最深」，盾構最深的埋設深度達到55公尺。此外，長江隧道部分還取得28項專利。