2015年8月31日的《公示》显示，南京长江大桥公路桥维修改造工程总投资约9亿元，总工期预计2.5年。除回龙桥不在此次维修加固之列外，北岸引桥、正桥和南岸引桥均要彻底维修，以至于预计工期达到2年半。
截至2015年9月，南京地区公路过江通道已有5条，但作为唯一一条免费的过江通道，南京长江大桥的车流量一直处于超负荷状态。南京长江大桥的设计流量为日均1万辆，但近几年，每天均保持7万辆以上车流量，今年4月过江的南京地铁3号线开通后，分流作用也不明显。
常年超负荷运转，加上风雨侵蚀和材料老化，南京长江大桥一直修补不断，最近10年，长江大桥陆续集中维修了12次。虽然修补一直没停，但旧疤新伤不断，大桥仍然“千疮百孔”。
南京长江大桥是双孔双曲拱桥，虽然美观但目前出现在这个部位的病害最为突出。交通工程专家认为，需要对桥梁结构进行调整，减轻对梁体的压力。按照现在的车流量增速，如果超重大货车上桥，会压塌大桥。
公路桥：维修的重点方向是改变原有结构、减轻自重、重新铺装消除路面病害。公路桥的行车道板和人行道均由混凝土材料改成钢结构，这样可以在增加桥面刚性的同时，减少路面材料的铺装厚度，达到减轻自重的目的。虽然桥面改成钢结构，但行人和车辆走在桥面上不会感觉出来，因为上面还会铺装沥青混凝土，具体路感会和二桥、三桥差不多。此外，桥面连接部的伸缩装置都会更换。如此，今后在行车至接缝位置时，车辆的抛跳感会显著降低。
引桥：此前一直被认为是造成长江大桥交通流量无法提高的双曲拱，无论是拱顶填料还是拱自身的结构都将会更换、加固。
支撑：目前大桥是两个桥墩，上面都是T形梁结构，却是两个独立的简单支架，彻底维修后这两个独立的T形梁将被连接起来，更好地分担公路桥面负重。同时，支撑用的钢座也会更换为内部为多层钢外层橡胶包裹的支座，增加必要的弹性。
