卢沟桥全长266.5米，宽7.5米，桥两侧雁翅桥面呈喇叭口状。卢沟桥桥面略呈弧形，两端较低，中间隆起。桥墩、拱券以及望柱、栏板、抱鼓石、华表等都用天然石英砂岩及大理石砌筑，而桥面却是用天然花岗君巨大条石铺设的。
卢沟桥桥下河床铺设几米厚的鹅卵石和石英砂，整个桥体砌筑其上十分坚实稳固。桥墩平面呈平底船形，北为上游，是进水面，砌筑分水尖，状若船头，长4.5-5.2米，约占桥墩四分之一。
卢沟桥桥墩南面顺水，砌作流线型，形似船尾，以分散水流，减轻洪流对券洞的压力。桥面的大理石护栏，是由281根望柱和279块栏板交替组成的。
