工程主要由郭洲头桥闸枢纽和3条引水干渠组成。桥闸枢纽由南、北港拦河闸，南、北港船闸，以及中干渠进水闸和自备电厂组成。
南港拦河闸15孔，每孔净宽10米，全长200米，为井柱桩基础、开敞式钢筋混凝土结构；闸门为直升定轮平板钢闸门，每扇重18.1吨；采用2×30吨液压启闭机，设置三个启闭机房操作运行。南港船闸，最大通船吨位为100吨。
北港拦河闸共25孔，每孔净宽10米，全长293米，为井柱桩基础和三孔连续底板，使用直升定轮平板钢闸门，每扇重11.3吨；采用2×15吨液压启闭机，设三个启闭机房操作。北港船闸，通船吨位5吨。
工程设左、中、右三条输水干渠。
左干渠渠首进水闸设在江东桥左端，引水流量为22立方米/秒，干渠从角美至厦门全长51公里。具体流向为：干渠1.2公里处分6立方米/秒水量入原江东渠至厦门海沧，灌溉农田9.2万亩；输水16立方米/秒的干渠经角美镇、角美开发区及沿途取水和灌溉(水量为4立方米/秒)。工程设置有吴宅(全长669.8米)、田边(全长1751.5米)洞涵，进水闸、节制闸、排洪闸、交通桥等建筑物43座。左干渠入厦门地境的流量为12立方米/秒，渠道长36公里，有茂林(全长3020米)、市头(全长1835米)两处洞涵。进厦门境的水量，除沿渠乡镇和农业用水外，在杏林海堤设集美抽水站，装9×1035千瓦抽水机，通过集美海堤向岛上输水5.3立方米/秒，岛上设安兜(装机7×130千瓦)、高殿(装机2×130千瓦)二座抽水站，向岛内供水。
中干渠在郭洲头引水，水量为8立方米/秒，全长25公里，流经紫泥乡的乌礁、许茂两个洲岛，灌溉农田4.2万亩，主要建筑物有跨九龙江北溪的中港渡槽和入洲岛的倒虹吸管一条。
右干渠在马崎引水，水量为10立方米/秒，全长5公里，主要是补充西溪桥闸引水工程枯水期水量的不足，提高18万亩农田的抗旱能力。
