Việc thi công cầu Thăng Long do Xí nghiệp Liên hợp cầu Thăng Long đảm nhiệm (gồm bốn xí nghiệp cầu, một xí nghiệp cơ giới). Mô hình xí nghiệp liên hợp (gọi theo đúng nghĩa) là một điều đặc biệt mới mẻ với nghề xây dựng cầu lúc bấy giờ. Lực lượng kỹ sư, công nhân lúc đầu có 1.600 người, sau tăng lên 8.300 người. Liên Xô đã giúp Việt Nam đào tạo thợ lặn sâu 50 m, công nhân phun sơn, hàn tự động, kiểm tra hàn,…