Khu đô thị Thủ Thiêm tọa lạc bên bờ sông Sài Gòn đối diện trung tâm Quận 1, có diện tích hơn 600 ha được quy hoạch với 8 khu chức năng tạo nên một quần thể dân cư cao cấp cùng các công trình điểm nhấn là trung tâm tài chính, thương mại, giải trí và dịch vụ cao cấp. Tại khu chức năng số 1 bao gồm các công trình trung tâm hội nghị triễn lãm, nhà hát giao hưởng và trung tâm thông tin quy hoạch. Nằm ở phía Nam của Khu Lõi Trung tâm, khu chức năng số 2 giữ vai trò là một khu phức hợp mật độ cao với các chức năng thương mại, dân cư đa chức năng, thể thao, giải trí với các công trình điểm nhấn như tháp quan sát 88 tầng, sân vận động, nhà thi đấu đa năng, trường học và trung tâm hành chính địa phương. Trong khu chức năng số 3 chủ yếu xây dựng công trình nhà bảo tàng và trường học quốc tế. Còn lại, khu chức năng 4, 5 và 6 là các công trình công cộng quan trọng như khu dân cư, cơ quan hành chính, bệnh viện và trạm cứu hoả. Đặc biệt, khu chức năng số 7 nằm ở cửa ngõ phía Đông dành để xây dựng chuỗi khách sạn nghỉ dưỡng cao cấp và bến du thuyền với đủ loại kích cỡ phục vụ trải nghiệm vui chơi, giải trí cho người dân địa phương và du khách ngoại quốc. Cuối cùng là khu chức năng số 8 dành để phát triển sinh thái ngập nước đa dạng tại Thủ Thiêm thông qua công trình khu nghiên cứu thực vật, công viên nước, khu nghỉ dưỡng và viện nghiên cứu Châu thổ phía Nam. 

Khu đô thị Thủ Thiêm kết nối với trung tâm kinh tế Thành phố Hồ Chí Minh bởi 5 cây cầu và 1 đường hầm. Trong đó, đường hầm sông Sài Gòn (Hầm Thủ Thiêm) là công trình giao thông đặc biệt và đầu tiên ở khu vực Đông Nam Á khánh thành năm 2011. Với thiết kế hầm dìm dài gần 1500m cho cả 6 làn xe lưu thông từ Quận 1 sang khu đô thị mới Thủ Thiêm được lắp đặt thiết bị thông gió, chiếu sáng,… đo đạc độ ô nhiễm không khí và hệ thống đếm xe thông minh và hiện đại.