赵州桥的特点是拱脚低、基础浅、桥台短，充分利用了地基的承载力，避免了明显的沉降。赵州桥采用矢量跨度更小的圆拱代替半圆拱，矢高7.23米，净距37.35米，仅为矢跨比的五分之一左右。这使得桥的高度较低，道路平坦，容易通过。
全桥只有一个大拱，长37.4米。这是当时世界上最长的石拱桥。桥洞不是普通的半圆，而是像弓一样，所以大拱上面的道路没有陡坡，方便车马上下。
大拱门的两边各有两个小拱门。这是一个很有创意的设计，既节省了石头，减轻了桥身重量，又增加了桥孔的水流，减少了河水暴涨时洪水对桥身的冲击。同时拱上加拱，桥身更美观。
拱门由28个拱门组成，就像那么多同样形状的拱龙，做成一个弧形的桥洞。每个拱圈都可以独立支撑其上的重量。如果一个拱圈坏了，其他拱圈不会受影响。
桥的整体结构对称，与周围的景色非常协调；桥上的石板也雕刻得古朴美观。
