大橋樁基、承臺、塔柱、引橋由路橋建設“功臣”廣東長大公路工程公司中標，主橋鋼箱梁由中國鋼橋制造“百年老店”中鐵山大橋集團制造安裝，雙雙被列為“中國交通建設十大橋梁功臣”。
大橋主墩樁基104米至106米，為廣東省橋梁建設第壹長樁。主墩所在位置是壹個以“湛江組”命名的地層，厚度超過250米，粘度驚人。直徑兩三米的鉆頭下去，很快就會糊成壹個大泥團，兩三天清理壹次，鉆壹個樁要28天。大橋各方技術人員夜以繼日地攻關，在各個施工現場召開“諸葛會議”，最終制定出改進鉆頭的新技術方案。施工速度最快從28天提高到11天。“長樁成孔技術研究”獲廣東省交通廳科技進步獎，達到世界領先水平。橋梁曲線塔造型設計在國內尚屬首次。橋梁建設者們認真研究施工方案，采用精心的施工控制網，根據線形制作專用模板，再粘貼鐵皮，使得建成後的主塔曲線圓滑，表面平整。廣東省省長黃華華在視察該項目時不禁贊嘆:“像鋼板壹樣平。”設計單位同樣驚訝:“沒想到做得這麽好。”
2006年6月21日，淩晨0: 11，氣溫29攝氏度。湛江海灣大橋最後壹片鋼箱梁吊裝完畢，重達100多噸的鋼箱梁在海面50米的高空牢牢嵌入主跨最後11.2米的縫隙中，宛如壹個無縫結構，實現了壹次成功吊裝。1000多天的日夜施工讓人感慨！剛來的時候，大家都被湛江的陽光曬得皮開肉綻，滾燙的鋼板卡住了大橋公司總經理曹博士的鞋底。大橋主墩第壹根樁基施工過程中，主墩施工員馬寧“盯”了36個小時，直到混凝土澆築了2個小時才在領導的強行命令下離開；60歲的監理工程師楊偉珍剛剛做完手術，已經連續值班8個小時，和年輕人壹起守著水下混凝土澆灌現場吃盒飯；也有遠離親人，集中在工地的建設者，路也走不完。因為這座橋，壹些年輕人壹再推遲婚期...成立僅幾年的湛江海灣橋梁公司，經過橋梁建設的磨礪，獲得了全國優秀橋梁施工隊伍的稱號。
嚴格細致，科學管理，整個施工過程沒有出現重大質量問題，也沒有出現安全事故，創造了國內大跨度橋梁建設史上的奇跡。