Le choix d’un pont suspendu à grande portée a été fait pour éviter de construire des fondations en eau profonde. Le besoin de gabarit de navigation était de 49.5 m et le besoin de franchissement sans appui était supérieur à 1500 m, ce qui interdisait le recours à un pont à haubans.
La travée principale doit s’affranchir des conditions hydrologiques et géologiques. Trois variantes de 1650 m, 1520 m et 1312 m ont été étudiées. Les coûts de ces trois solutions étaient très proches, mais la solution de 1650 m a été retenue au regard de l'emplacement du pylône sud, de la difficulté de la construction des fondations, du moindre coût d'ingénierie et de la durée de construction. Ce projet était simplement conditionné à la possibilité de construire facilement la tour sur la rive sud.
La hauteur des pylônes supportant les câbles de retenue est de 211,3 m. Elle est légèrement supérieure à celle du 2e pont de Nanjing sur la rivière Yangzi Jiang (195,4 m), mais très inférieure à celle des pylônes du pont du Grand Belt au Danemark (254 m) et de celle du pont de Sutong en Chine (297,7 m).
Ces pylônes sont liaisonnés et raidis par des traverses et constituent des cadres en béton précontraint.
Le pylône sud fait la jonction entre la travée principale et la travée latérale sud. Il est raid par trois poutres transversales, dont une en dessous du tablier. Le pylône nord ne comporte pas de poutre de raidissement basse.
Pour les très grandes portées, on utilise généralement des fils d’acier de résistance 1670 MPa. Dans le cas du pont de Xihoumen, ce sont des fils parallèles de 1770 MPa de résistance qui ont été utilisés.
Le câble supportant la travée principale est constitué de 169 torons d’acier et présente un diamètre global de 855 mm. Chaque toron est lui-même constitué de 127 brins d’acier de 5,35 mm de diamètre.
Les suspentes sont en acier de grande qualité, avec un espacement standard de 18 m. Cet espacement est toutefois différent en certains endroits : 50 m aux abords du massif d’ancrage nord, 48 m près du pylône nord et 24 m près du pylône sud.