Với sự kiện đưa công trình hầm dìm vượt sông Sài Gòn có chiều dài 1,49km, cao 9m, rộng 33m được cho là hiện đại nhất khu vực Đông Nam Á vào khai thác này, toàn tuyến đại lộ Đông Tây dài trên 21km sẽ thoát khỏi cảnh tắc nghẽn tại 2 phía bờ sông Sài Gòn.
Việc đưa vào khai thác hầm cũng sẽ giúp các loại phương tiện lưu thông trên tuyến, từ Bình Chánh về nút giao Cát Lái, quận 2 rút ngắn được thời gian ít nhất 30 phút so với khi phải lưu thông trong các tuyến đường nội thành. Hầm vượt sông Sài Gòn thông xe cũng sẽ tạo tuyến tránh nội thành cho các loại xe tải chở hàng hóa ra vào các cảng biển tại quận 4, quận 7, huyện Nhà Bè và các loại phương tiện lưu thông liên vùng từ miền Đông xuống miền Tây Nam Bộ hoặc ngược lại.
Với 6 làn xe cả ôtô, xe máy chạy trên 2 chiều đường, tốc độ trong đường hầm cho phép tới 60km/h, nên khi đưa vào khai thác, việc đảm bảo an toàn khi vận hành hầm Thủ Thiêm cũng được đặt lên hàng đầu. Hiện tại, chủ đầu tư đã đào tạo được trên 100 nhân lực chuyên sâu để vận hành hệ thống thông gió, chiếu sáng, phòng chống cháy nổ... Theo kế hoạch, việc tổ chức diễn tập công tác cứu hộ, cứu nạn trong đường hầm cũng sẽ được triển khai trước ngày thông xe chính thức