西湾大桥是澳门第三条连接澳门半岛和氹仔之间的跨海斜拉桥，北起澳门半岛西湾湖景大马路，南至氹仔东亚运大马路。是全球首座预应力混凝土双层主梁斜拉桥、全球最大跨度的双层混凝土桥梁。设有上、下两层行车道，正常情况只使用上层桥面行车道；而下层的行车道路通常只在当澳门悬挂八号风球，上层桥面关闭时开放。
澳门行政长官何厚铧于2000年3月29日发表澳门特区政府成立后首份施政报告时表示就开展研究兴建第三条澳氹大桥的可行性；澳门运输工务司司长欧文龙于同年8月9日表示当局已进行有关研究；初步计划参考青马大桥的双层行车道设计]。2001年2月28日，欧文龙表示已经完成兴建第三条澳氹大桥兴建方案的初步可行性研究。澳门特区政府最终于2001年11月14日宣布落实兴建第三条澳氹大桥计划。
东亚运回归之火在西湾大桥传递，火炬手是澳门奥林匹克委员会主席蓝铧缨
第三条澳氹大桥于2002年10月7日由澳门行政长官何厚铧、全国政协副主席马万祺等于西湾湖景大马路主持奠基仪式，象征澳门的第三条澳氹跨海大桥正式动工，耗资56亿澳门元。而大桥于2004年6月28日进行主桥合拢仪式。中共中央总书记兼国家主席胡锦涛于2004年12月19日在行政长官何厚铧的陪同下于澳门旅游塔会展娱乐中心主持西湾大桥牌匾揭幕仪式，象征西湾大桥正式落成；胡锦涛随后经西湾大桥往氹仔；而西湾大桥也于翌年1月9日早上八时正式通车。台风派比安于2006年8月3日吹袭澳门，下层行车道在悬挂八号东南风球90分钟后首次对外开放。
澳门建设发展办公室于2004年8月中旬至9月下旬举办“第三条澳氹大桥征名活动”。同年11月12日，建设发展办公室征名活动评选委员会公布，选出“澳门大桥”、“西湾大桥”、“濠江大桥”、“濠镜大桥”及“妈阁大桥”五个建议名称给予当局对大桥命名作参考名称。12月6日，政府把第三条澳氹大桥正式命名为“西湾大桥”。
澳门东亚运组委会于2005年1月8日及9月28日分别举办“回归之火”及“创纪元之火”的东亚运动会圣火传递活动时均途经西湾大桥，而北京奥运圣火也于2008年5月3日在西湾大桥传递；此外，在西湾大桥也曾举办田径及马拉松等赛事。
2017年台风天鸽吹袭时，澳门气象局发出十号风球，大桥下层通道首次全面封闭。
2018年超强台风山竹和2020年台风海高斯袭澳，当澳门气象局发出九号风球正式生效，大桥下层通道再度全面封闭。
2020年11月，西湾大桥下层通道进行轻轨通道改造工程，将行车线和轻轨通道互调，工程首阶段于四月下旬完工。
西湾大桥“M”字桥塔
西湾大桥采用竖琴斜拉式设计，乃全球首座预应力混凝土双层主梁斜拉桥。西湾大桥位贯穿澳门半岛以及氹仔，大桥总长2,200米，宽28米[8]，澳门半岛引桥与氹仔引桥分别为700及400米。主跨距离为180米，乃全球最大跨度的双层混凝土桥梁，也是三条澳氹大桥中最短及最宽的大桥。西湾大桥的最大设计特色在于两个85米高的双拱门设计桥塔代表澳门的英、葡文首个字母“M”、罗马数字“III”以及阿拉伯数字“3”，这正比喻此桥是澳门的第三条澳氹大桥。桥墩外观呈弧形，以寓意两片莲花花瓣。西湾大桥设有上、下两层行车道，并预设可供轻轨行走的位置。大桥上层桥面设有共六条行车线，来回各三条行车线间设有分隔栏以作区别行车方向。上层行车道正常用作行车，而下层行车道平常用作紧急通道外[6]，也在悬挂八号风球时开放使用。
西湾大桥的设计曾获多个奖项，包括中国铁路工程总公司2005年度优秀工程设计一等奖、2006年度湖北省科技进步一等奖、2006年度中国铁道建筑总公司科技进步特等奖以及2007年度国家科技进步二等奖[。
澳门西湾大桥总设计师徐恭义，全国最年轻的桥梁设计大师，国家级专家。英国特许工程师，英国土木工程师学会会士（Fellow），国内外著名的悬索桥设计专家。著作有《悬索桥设计》、《澳门西湾大桥设计与施工》、《板式加劲梁悬索桥》、《桥梁设计常用数据手册》以及参编美国新版《国际桥梁工程手册》等。
西湾大桥现时受澳门第21/2005号行政法规（即《西湾大桥规章》）所规范，也受《道路交通法》规管。在《西湾大桥规章》第二条第二款中规定下层车道只准轻型客车行驶；而在速度方面，上层桥面限速为时速40至80公里之间，而下层车道及引桥则限速于每小时20至40公里之间。若需在西湾大桥进行体育项目时，须向土地工务运输局申请。
由于友谊大桥桥面曾发生多宗涉及摩托车的致命交通事故，坊间有舆论期望开放西湾大桥下层车道；前澳门行政法务司司长陈丽敏曾于2007年3月表明下层车道仅在上层桥面被封闭时才会开放使用，主要是下层车道属于备用性质、存在通风问题等原因，并不符合成熟的行车条件。
下层车道平时只开放予紧急车辆使用。而在热带气旋吹袭澳门而地球物理暨气象局发出八号或以上风球时，上层车道关闭期间开放使用，但只供轻型客车（私家车）或紧急车辆使用。
为了让居民熟悉使用西湾大桥下层紧急通道及附近路段的行车安排。临近下层入口的车道旁设有明确的指示牌和交通标示，提醒居民开放时间及只准轻型客车使用。车道入口位置有警员在场指挥交通，车辆驶向入口时都减速慢驶。
倘若情况不许可，西湾大桥下层通道也有可能会关闭。2017年台风天鸽、2018年台风山竹及2020年台风海高斯吹袭澳门，气象局悬挂十号风球时就出现此情况。
原下层车道中央为澳门轻轨轨道，供氹仔线使用，但最新方案外侧车道为轻轨轨道，汽车改由中间车道行驶，而原有于八号风球开放的出入口将会更改至其他地方。
新福利：26、MT4
澳巴：55、56 (赛车期间)、71S、N2、N3
大桥下行驶的车辆车速下限不能低于每小时四十公里，下层车道及引桥车速下限不能低于二十公里，违反者可被处罚五百至二千五百澳门元。
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