卢沟桥主要材料是石材。
卢沟桥为十一孔联拱桥，拱洞由两岸向桥中心逐渐增大，拱券跨径从12.35米至13.42米不等，桥身中央微微突起93.5厘米，坡势平缓。河面桥长213.15米，加上两端的引桥，总长266.5米。桥身总宽9.3米。桥面宽7.5米。桥两侧雁翅桥面呈喇叭口状，入口处宽32米。桥面两侧设置石栏，北侧有望柱140根，南侧有141根。望柱间距约1.8米至2米，柱高1.4米。柱间各嵌石栏板，栏高约0.85米。
整个桥身都是石体结构，关键部位均有银锭铁榫连接，为华北最长的古代石桥。在《
马可·波罗游记》中它被形容为一座巨丽的石桥，后来外国人都称它为"
马可波罗桥"。
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