可以這樣描述港珠澳大橋：這是中國繼三峽工程、青藏鐵路、京滬高鐵之後的又一個世界級基礎工程。根據目前的投資估算，大橋工程投資超過700億元，加上三地的配套建設，全部投資可能超過1000億元。
港珠澳大橋總承包商中國交建董事長劉起濤說，港珠澳大橋是一個橋、島、隧一體化的集群工程項目，其橋隧組合規模世界絕無僅有，技術標準世界最高。
工程包括三項內容：一是海中橋隧島工程，二是香港、珠海和澳門三地人工島口岸；三是香港、珠海、澳門三個城市的配套連接線。
其中，主體工程總長約29.6公裡，採用橋島隧組合，由5.3公裡的隧道和22.9公裡的跨海大橋組成。兩個人工島通過海底沉管隧道連接，人工島與內陸通過橋梁連接。
其中，海底隧道是整個工程的關鍵。2009年12月，海底隧道方案採用沉管隧道方案，隧道埋深達30米，建成後將成為世界上最長的沉管隧道。
1995年前後，香港民間就有了修建連接珠海和香港的跨海大橋的聲音，但當時存在技術和建設管理的諸多困難。2002年，香港特區政府提出建設連接香港和珠江西岸的通道。經過粵港澳三地政府一年多的討論，共識逐漸形成，並得到了中央政府的支持。2003年8月4日，國務院正式批准三地政府開展港珠澳大橋前期工作，並同意粵、港、澳三地成立「港珠澳大橋前期工作協調小組」(以下簡稱協調小組)，全面開展各項前期工作。
2004年8月，朱永靈放棄了廣東省高速公路有限公司董事長的職務，來到港珠澳大橋前期工作協調小組辦公室出任主任。2006年，受協調小組委託，中交公規院開始了大橋工程可行性研究工作為項目決策提供依據。
有一個令許多專家驚訝的細節，在通航孔橋梁的形式上，大橋辦和設計團隊在全世界範圍內展開諮詢，共提出100多個方案，這些方案都達到了相當高的水平。這是橋梁建設上是從未有過的，橋梁工程也會提出幾個方案，但數量很少超過10個。一位橋梁專家說：「這甚至比方案競賽還要充分。」
協調溝通粵港澳三地在許多重大問題上的不同意見，是最困難的工作。一份材料顯示，口岸的位置、融資方案和比例、大橋線位、橋隧島結合方案，是三地曾經出現重大分歧的四個問題。其中，融資問題是經歷了數年的協商才解決的問題。香港和澳門希望BOT方式建設，數年的討論之後，三方一度同意主體工程引入社會資本投資。直到2008年8月，在中央政府的推動下，大橋融資問題才得以解決。海中橋隧主體工程採用政府全額出資本金方式投資建設，該項目資本金總額為157.3億元，資本金比例約為42%，項目資本金以外部分，由港粵澳三方共同組建的項目管理機構通過貸款解決。大橋建成後，實行收費還貸。港、粵、澳三地政府分別負責口岸及連接線的投資。另外，由於口岸及查驗模式設計人工島布局以及三地不同經濟體制，成為最難解決的問題，直到2006年7月，在國務院港澳辦協調下，三地同意採用「三地三檢口岸」查驗模式。