主桥采用58.5+63+58.5+460+58.5+63+58.5m=820m的双塔双索面混合式结合梁斜拉桥。

主跨440m梁段为工字钢结合梁，两侧边跨各190m为混凝土边主梁。主桥支撑体系为半漂浮体系，主塔采用两个双向活动支座，横向设置抗风支座，纵向设置阻尼装置。斜拉索设计采用平行钢丝拉索。

主塔为钢筋混凝土结构钻石型塔，塔高149m。主塔基础采用大型群桩基础，基础共布置37根Φ2.2m的钻孔摩擦桩，呈梅花形布置。

主桥辅助墩基础均采用8根Φ2.0m的钻孔摩擦桩，呈行列式布置。

引桥除跨越跨海光缆陆地段采用50m跨径外，其余区段均采用30m跨径。主梁采用整幅箱梁结构，截面采用单箱三室。

1990年代，大桥前期规划工作启动，最初桥名为"白马井公路大桥";后由于多种原因项目搁浅，直到2008年重新启动。

2010年2月1日，大桥开工典礼在儋州市白马井镇举行。

2010年4月12日，海南省交通运输厅专家审查并通过大桥施工图设计及预算。

2010年4月19日，大桥水上钢栈桥浮箱正式下海，标志着大桥正式进入施工阶段。

2010年11月14日，大桥风洞试验及钢混结合段试验通过专家评审。

2011年3月29日，南引桥及南引道基础处理工程海域使用论证、海洋环境评估通过专家评审。

2011年3月31日，大桥防撞及拦船设施设计通过专家评审。

2011年9月4日，大桥南引桥、引道基地处理工程开始施工。

2012年1月11日，大桥上部结构设计交底及大桥施工控制交底会议召开。

2012年2月27日，《主桥工程施工控制大纲》专家评审会召开。

2013年7月22日，大桥北岸Z1钢梁吊装成功。2013年7月24日，大桥北主塔第一次挂索。

2013年8月2日，4号主塔成功封顶。

2014年1月9日，大桥主桥合龙。

2014年4月4日，洋浦大桥正式通车。

2014年4月4日上午10时50分，经过为期3年多的紧张建设，被称为"海南第一桥"的儋州洋浦跨海大桥正式通车。大桥的通车，标志着李克强总理提出的海口至洋浦一小时交通圈的构想变成现实，也标志着千百年来儋州百万人民跨越白马井峡口的梦想变成现实，是儋州、洋浦和海口加速同城发展的一个重大里程碑。

儋州洋浦大桥北起洋浦经济开发区开源大道，跨越白马井峡口，南至儋州滨海新区白马井镇，全长3300米，双向六车道，该项工程总投资概算为9.15亿元。其中，主桥长820米，为双塔双索面混合式结合梁斜拉桥，呈H钻石型钢筋砼结构主塔高149.5米，通航高度34米。洋浦跨海大桥建成后，对促进儋州和洋浦两地的规划布局、资源利用、经济发展将产生重要影响和积极作用。

早在1990年代，该设计院大桥院就开始参与洋浦大桥前期规划工作，那时的桥名还叫白马井公路大桥。后来由于多种原因搁浅，直到2008年才重新启动。在2013年大桥决战时期，经各方认真研究，提出并实施"塔梁同步，提前挂索，再合拢边跨混凝土主梁"等加快施工的新方案，从而确保大桥成功合龙。

儋州洋浦大桥技术攻关的难度在国内少见，比如桩基深度，业界一般为60米，但此桥地质结构复杂，桩基深度超过120米，由潜水员到海底作业。