Theo đó, xây dựng một cây cầu nữa với quy mô và hình dáng giống như cầu Vĩnh Tuy giai đoạn 1 (tim cầu giai đoạn 2 nằm song song và cách tim cầu giai đoạn 1 về phía hạ lưu sông Hồng 21,25 m, Cầu được thiết kế vĩnh cửu bằng bê-tông cốt thép và bê-tông cốt thép dự ứng lực, chiều dài cầu và đường dẫn hơn 3,5 km; rộng 19,25 m (bốn làn xe), cao 10 m, rộng 80 m,…
Ðầu tư xây dựng cầu Vĩnh Tuy (giai đoạn 2) nhằm mục tiêu hoàn thiện toàn bộ đường vành đai 2 của TP Hà Nội; tăng cường khả năng lưu thông giữa hai bờ sông Hồng, đáp ứng nhu cầu vận tải ngày càng tăng nhanh giữa trung tâm Thủ đô với khu vực phía bắc và đông bắc TP Hà Nội.
Ðồng thời, cải thiện điều kiện khai thác, bảo đảm an toàn giao thông, kết nối hai bờ sông Hồng; tạo điều kiện phát triển kinh tế - xã hội, an ninh - quốc phòng hai quận Hai Bà Trưng và Long Biên cũng như Thủ đô Hà Nội; tạo tiền đề hình thành chuỗi đô thị phía bắc Thủ đô; từng bước hoàn thiện hệ thống hạ tầng giao thông của Thủ đô theo quy hoạch.