Dự án cầu Trần Hưng Đạo nằm trên địa bàn các quận Hoàn Kiếm (các phường: Phan Chu Trinh, Chương Dương), quận Hai Bà Trưng (phường Bạch Đằng) và quận Long Biên (các phường Long Biên, Bồ Đề, Gia Thụy).
Điểm đầu dự án tại ngã 5 phố Trần Hưng Đạo - Trần Thánh Tông; điểm cuối tại khu vực giao cắt với quốc lộ 5A (đường Nguyễn Văn Linh). Chiều dài toàn tuyến khoảng 5,6km.