天子山大桥地跨武汉市江夏区的梁子湖，是S122武汉至咸宁出口公路控制性工程，也是梁子湖上首座公路特大桥。大桥路线总长2480米，采用一级公路标准进行建设，设计速度为80km/h，其中主桥长度为1812.3米，采用三拱五跨拱桥结构（30+248+320+248+30m），宽度为34.5米，为我国最大跨度中承式多连拱桥。引桥采用两联长联V形支腿刚构连续梁结构（56+90+110+120+90m），宽度为31.5米，两端接线长667.7米，工期约37个月。

天子山大桥以梁子湖碧波荡漾的水面和天子山绵延起伏的丘陵地形为设计原型，与桥梁的拱肋曲线相结合，形成经典的连拱造型，并设置了针对特大型桥梁的桥面径流搜集系统，采用减振支座、免维护高耐久伸缩缝，在南北引桥采用长联拱形V腿刚构连续梁等措施，有针对性地对梁子湖水生生物资源进行保护。

天子山大桥工程作为湖北省交通“硬联通”三年行动和武汉都市圈重要交通工程，该项目建成通车后，将成为连接梁子湖的南、北岸新通道，对打通多年断头路，缓解区域路网交通压力，对完善武汉都市圈骨架公路网结构，发挥武汉辐射和带动作用，优化民生出行供给、促进武汉都市圈区域经济社会发展具有重要意义。