Cầu Ninh Bình cũ dài gần 1 km, nằm trên lý trình km 113 trên tuyến đường sắt Bắc Nam. Cầu được chế tạo bằng dầm thép bu lông cường độ cao của Trung Quốc. Cầu có 4 nhịp đè lên 3 trụ trong sông và 2 đầu mố, nhịp giữa có khẩu độ lớn, nằm ở giữa dòng chảy sông Đáy có hệ kết cấu khung được đẩy lên phía trên cầu tạo khoảng rộng để tàu lớn qua lại. Kiến trúc nhịp chính này nhìn xa giống 6 chữ K ngược và 6 chữ K nằm liền nhau cao 7 m so với mặt cầu tạo nên vẻ đẹp phù hợp với phong cảnh khu vực núi Non Nước nhìn từ hạ lưu sông Đáy. Ngày nay các đôi bạn trẻ ở Ninh Bình và Nam Định thường ra đây để chụp ảnh cưới.

Cầu đường sắt Ninh Bình mới được xây dựng mới cách cầu cũ khoảng 30m về phía hạ lưu, bao gồm 3 nhịp dầm vòm thép chiều dài mỗi nhịp 75m và 22 nhịp dầm hộp BTCT dự ứng lực chiều dài mỗi nhịp 33m. Cầu có hệ thống mố, trụ bằng bê tông cốt thép trên móng cọc khoan nhồi. Kiến trúc tầng trên đường sắt gồm ray 50N Nhật Bản hàn dài, liên kết trực tiếp vào dầm thép và đặt trên tà vẹt liên kết trực tiếp với bản bê tông của dầm bê tông cốt thép dự ứng lực không đá ba lát giúp tàu chạy êm thuận, ít rung lắc.[1]

Gần cầu Ninh Bình khoảng 400m ngược dòng sông Đáy là cầu Non Nước trên quốc lộ 10 được thông xe năm 2002. Cầu Ninh Bình ngoài vai trò để tàu vượt sông có hành lang cho người đi xe thô sơ và đi bộ, từ khi khánh thành cầu Non Nước dành cho đường ô tô và xe gắn máy thì lưu lượng giao thông qua cầu Ninh Bình giảm đáng kể.

Cầu Ninh Bình ngay gần chân núi Non Nước - di tích quốc gia đặc biệt với cuộc đời và sự nghiệp của danh sĩ Trương Hán Siêu thời Trần và anh hùng Lương Văn Tụy trong kháng chiến chống Pháp. Từ trên cầu có thể ngắm hòn núi đẹp như một hòn non bộ tự nhiên duyên dáng soi mình xuống ngã ba sông Vân vào sông Đáy.