大桥桥位位于白山北互通范围内，桥位受长白公路高程及桥下净空限制，桥位处纵断较高，左幅最大桥高15.6m，右幅最大桥高17.7m，平均桥高13.2m。
回头沟大桥平面位于R=3000 m的左偏圆曲线、桥面横坡为单向-2%，纵断面纵坡-1.19%；墩台径向布置。左幅中心桩号LK316+527.5，右幅中心桩号RK316+514.5,交角90度，跨越S103线（长春至白山二级公路），孔跨布置为：左幅10×25m，分三联，桥全长257m；右幅12×25m分三联，桥全长307m。上部结构采用预应力混凝土简支转连续箱梁结构。下部采用柱式桥墩，柱式、肋板式桥台，钻孔灌注桩基础。本桥在桥台处设置Z80型伸缩缝，过渡墩处设置MZL-160型伸缩缝。桥内外侧均采用SA级四横梁护栏。