拟建的港珠澳大桥位于珠江口外伶仃洋海域，根据设计线路，港珠澳大桥从香港飞机场南环路，经大澳，联接一条长约1400米、能让大型船舶通过的斜拉桥，再转为低矮桥身越过珠江口，最后在接近陆地时作“Ｙ”型分叉，一条通往珠海，由拱北口岸处上岸以隧道线路连接太澳高速公路（拟建），另一条接澳门，从氹仔岛入海以水下隧道线路与珠海的横琴岛处的太澳高速公路相连。此外，也有人提出“桥隧合一”的新的设计线路（“港珠澳桥隧”），即在深水海域（伶仃水道）以沉管隧道方式穿越，隧道两端建设人工岛，工程可行性研究阶段工程地质勘察专题共设两个通道线路(见表1-1)。
线路一：东起香港国际机场的南环路处(K0+000)，在香港海域内(至K5+500)为高架桥线路，拟设两人工岛之间为海底隧道线路（K6＋500～K12+500)，人工岛(K12+500)以西为桥梁线路，西至珠海～澳门拱北对面海面，大桥在珠海及澳门对面海域落脚，然后再分道通往珠海及澳门(K35+332.109)，跨海长度35.332km。
线路二：东起香港国际机场赤鱲角南路处的观景山(K0+000)，沿大屿山海域以高架桥线路通过主航道，然后以桥梁线路通过海域，向西至珠海～澳门(K39+416.743)，跨海长度约29.5km。