Cầu vượt sông Hương được xây dựng mới với chiều dài cầu khoảng 380m, thuộc địa giới hành chính phường Kim Long và phường Thuận Hóa. Điểm đầu thiết kế cầu tại khu vực nút giao đường Kim Long-Nguyễn Phúc Nguyên-Nguyễn Hoàng; điểm cuối tại khu vực nút giao đường Bùi Thị Xuân.
Cầu vòm thép gồm 5 nhịp dầm được bố trí theo sơ đồ (29,0+56,0+180,0+56,0+29,0)m. Chiều rộng cầu là 43m (bằng chiều rộng đường Nguyễn Hoàng và đường Vành đai 3), bao gồm: 2x3 làn xe ô-tô rộng 3,5m, 2 làn xe mô-tô rộng 3,5m và các dải an toàn trên mỗi hướng xe chạy; làn đi bộ rộng 3m được bố trí khác mức ở cả 2 bên cầu. Trên mặt bằng, các lề bộ hành được rẽ nhánh xuống công viên hai bên bờ sông bằng 4 cầu nhánh cong.
Cầu vượt sông Hương được khởi công vào ngày 22/12/2022 đến ngày 26/3/2025 đã thông xe kỹ thuật, đến nay đã hoàn thành và được Hội đồng tư vấn đặt tên, đổi tên đường, phố và công trình công cộng thành phố Huế đề xuất đặt tên.
Việc đặt tên chúa Nguyễn Hoàng cho cầu vượt sông Hương góp phần tôn vinh xứng đáng những công lao đóng góp to lớn của ông trong hành trình mở cõi về phương nam và đặt nền tảng phát triển cho vương triều Nguyễn sau này. Điều này càng có ý nghĩa tại thời điểm hướng đến kỷ niệm 500 năm ngày sinh của ông.
