設計方案
粵港澳大橋採用單Y形式及隧橋合一設計方案，大橋東面落腳點為大嶼山（石散）石灣，西接珠海的拱北口岸及澳門北區的東方明珠。
可行性研究
粵港澳大橋由於粵港澳大橋所經過的水域95%以上都在珠海水域內，大橋的建設應以珠海地區為主，港澳配合為輔，所以廣東省的規劃和政策是最重要。據悉，大橋估算投資約人民幣150億元，橋長約30公里，建設期約3年，收費每小車為150元，通車後約10年內可收回成本。項目建設由私人財團以項目融資及BOT方式興建最為合適，不需由國家做出投資。
融資方案
主體工程將以“BOT”形式由粵港澳三方統一投資統一建設，並按“投資收益比相等”的原則，由香港、廣東、澳門三方政府以50．2％、35．1％、14．7％的比例分攤招投標金額之外的政府補貼。
重大意義
珠江三角洲現有的公路網重心比較偏重東岸，粵港5個口岸全部在東岸。由於歷史原因，造成珠江三角洲東、西兩岸經濟發展不平衡，西岸地區相對東岸仍有較大的發展空間。粵港澳大橋的興建不僅有利加強包括香港及深圳的珠江東岸，與包括珠海及澳門的廣東西部的聯繫，使整個珠江三角洲區域交通網路最終完成，暢通無阻，提升三地互補功能，推動區域經濟的大發展，適應經濟國際化與區域經濟一體化的需要；而且也有利珠江三角洲與中國大西南交通運輸的連線，擴大港澳珠三角向中國西南部發展的空間。將視野擴闊，更可適應中國入世需要，進一步開拓與東南亞各國的商機，並推動中國與該區建立自由貿易區。
工程立項
中華人民共和國國家發展和改革委員會副主任杜鷹2009年01月8日在新聞發布會上表示，粵港澳大橋項目去年年底已上報國家發改委，目前正在按程式審查，工程建設可望在2009年年內開工。
他表示，中央已經明確對大橋的主體工程出資50億人民幣資本金，這也是前所未有的。
工程投標
粵港澳大橋主體工程初步設計階段勘察設計招標的評標工作已於2009年2月27日結束。
經評標委員會的專家評審後，推薦由中交公路規劃設計院有限公司牽頭，包括三家內地和兩家境外設計公司（其中一家為OVE ARUP & PARTNERS HONG KONG LTD 奧雅納工程顧問）的聯合體為第一中標候選人。中標結果即日起在內地部分工程建築網站進行7日公示，若沒有人提出反對，港珠澳大橋前期協調辦公室負責將招標結果上報國務院。經審批通過後，大橋主體初步設計工作將正式啟動。訊息指，這一進度比原來計畫稍微提前，也意味著各方都在為力爭大橋年底前開工而努力。
中交公路規劃設計院有限公司聯合體的主辦人為中交公路規劃設計院有限公司，聯合體其它成員為COWI A/S（丹麥科威國際諮詢公司）、OVE ARUP & PARTNERS HONG KONG LTD（奧雅納工程顧問） 、上海市隧道工程軌道交通設計研究院、中交第一航務工程勘察設計院有限公司。該聯合體承擔大橋主體初步設計的投標價為2.099億元。
建橋構想
20年前已提出
在香港和珠海之間建一條跨海大橋，把香港和珠江三角洲西部地區連線起來，這一方案早在20年前就被提出。
1983年，香港合和實業主席胡應湘提出了建伶仃洋大橋的計畫，由香港屯門爛角咀經內伶仃島，橫跨伶仃洋，再穿淇澳島，直至珠海唐家灣。這項建議得到了珠海市市委原書記、市長梁廣大的支持。1989年，珠海市公布了擬建伶仃洋大橋計畫。
此後，珠海方面一直在對建橋進行可行性研究，並於1996年正式向國家計委申請立項，並於1997年得到了批准。而在此之前，珠海市已先行建設連線唐家灣到淇澳島之間的淇澳大橋。
這一時期，珠海市一直是港珠澳跨海大橋積極的推動者。在過去，從珠海到香港只能走海路，或是繞道深圳。而跨海大橋一旦落成，珠海到香港只有20多公里幾十分鐘的路程。
該方案提出後，立刻引起了澳門的注意。為避免因建橋後被“邊緣化”，澳門方面提出把大橋位置南移，大橋的落腳點改為澳門附近，再通過專用通道，將車流分往澳門和珠海。
這一構想自出現之日起，一直牽動著港珠澳各方人士的神經。上世紀90年代中期，更成為海內外傳媒炒作的熱點。
但當時的港英政府對此並不熱心。港英政府特此聘請的顧問公司曾在報告中寫道：“建議政府20年以後再考慮此事。”所謂“珠海熱，香港冷”，在得不到積極回應的情況下，建跨海大橋之議，遂從熱點冷卻下來。
近幾年再成熱點 幾年沉寂後，從2001年開始，興建跨海大橋的動議再受重視。
動議仍然由胡應湘提出。胡在香港有“路橋先鋒”之稱，信奉“交通是經濟的基礎命脈”。上個世紀80年代開始，胡應湘開始大量投資於珠三角地區的路橋建設，廣深高速路即有胡參與。
胡應湘還表示，修橋的資金來源不成問題，不少海外財團均有投資意向。
與過去不同的是，這次他的提議開始得到香港特區政府的支持。董建華及其他高官曾多次在不同場合發言，表態支持建橋。
內地也迅速作出回應。廣東省政府方面提出：支持建設從香港通往珠海的橋樑或隧道，重點發展珠三角西部地區。
最大的支持來自於北京。2002年11月，借參加“世界會計師大會”之際，國務院總理朱鎔基“鏇風”訪港，並表示：中央政府支持興建港澳珠大橋。
從過去的“剃頭挑子一頭熱”，只有梁廣大、胡應湘等少數人鼓吹建橋，到現在從中央到地方紛紛表態支持，背後有著豐富的政治、經濟、地理、心態等變化原因。
首先，經過二十餘年的發展，珠三角地區發展迅速，經濟實力大大增強，以廣州、深圳、珠海為龍頭的城市帶正在崛起。珠江東岸一帶，包括深圳、東莞、惠州等地日新月異。而西部的中山、佛山、江門、肇慶一帶，相對東部地區，發展速度較慢。
與此同時，香港的領先優勢則相對減小。在經濟轉型的壓力下，興建大橋可以拉動需求，刺激經濟，創造就業機會，帶動相關產業發展。
另一方面，將香港與珠三角西部地區連線起來，符合香港政府整合珠三角區域經濟的發展戰略。此外，落址大嶼山一帶的香港迪斯尼樂園幾年後即將建成，跨海大橋利於吸引珠三角西岸遊客。這也符合香港大力發展旅遊業的構想。
