Theo đơn vị lập phương án là Công ty CP Tư vấn Đầu tư và Xây dựng giao thông vận tải (GTVT), cầu đường sắt sông Hồng thuộc dự án xây dựng đường sắt đô thị Hà Nội (tuyến số 1). Xây dựng cầu đường sắt sông Hồng được xây dựng đi liền với yêu cầu bảo tồn và phát triển cầu Long Biên.
Tại nghiên cứu tiền khả thi, có 4 phương án đưa ra: Phương án 1: Cầu đường sắt sông Hồng mới trùng với tim cầu Long Biên; Phương án 2: Cầu đường sắt sông Hồng mới đi song song và cách 30m về phía thượng lưu cầu Long Biên; Phương án 3: Cầu đường sắt sông Hồng mới đi song song và cách 75m về phía thượng lưu cầu Long Biên; Phương án 4: Cầu đường sắt sông Hồng mới đi song song và cách 186m về phía thượng lưu cầu Long Biên.
Kết quả nghiên cứu khả thi sau này cho thấy, về vị trí xây cầu nguyên tắc lựa chọn vị trí cầu được đưa ra là: Hạn chế tối đa giải phóng mặt bằng; hạn chế tác động xấu đến môi trường cảnh quan, đặc biệt là khu bảo tồn phố cổ; đảm bảo mỹ quan, ảnh hưởng ít nhất đến các công trình lớn trong khu vực; hạn chế tối đa ảnh hưởng dòng chảy sông Hồng; tuyến đường hai đầu cầu khai thác êm thuận, không bị dài ra nhiều.
Kết quả nghiên cứu khả thi đã đưa ra 2 phương án gồm: Phương án 1: Xây dựng cầu mới có vị trí cách cầu Long Biên hiện tại 30m về thượng lưu. Phương án 2: Xây cầu mới trùng vị trí cầu Long Biên hiện tại.
Trong nghiên cứu khả thi dự án khôi phục cầu Long Biên, để bảo toàn công trình mang tính văn hóa, lịch sử, kiến trúc cần sửa chữa, khôi phục một số hạng mục cầu để bảo tồn hình dạng ban đầu. Cụ thể: vị trí cầu: tim cầu giữ nguyên vị trí; xây dựng hai nút giao đầu cầu để kết nối giao thông với hệ thống đường trong đô thị...
