媽祖大橋北起雲林北港鎮文仁路，往南跨越164線道及北港溪後，進入嘉義縣六腳鄉，並新闢外環道路往南延伸至六斗村與台19線，全長5,270公尺，主橋路寬27公尺，配置雙向各兩個快車道。

本橋為台灣第1座單塔型式脊背橋。為結合地方宗教文化，媽祖大橋橋塔係揣摩媽祖尊身神態，橋塔頂端仿媽祖鳳冠造型，兩側護欄以波浪造型與橋塔相互呼應，人行道路鋪面設計成藍色漸層圖案，塑造出「水文波浪」主題，照明設施以飛鳥造型燈具作為整體意象的延續，成為嘉南平原上極具特色的新地標。