湛江海湾大桥在科技创新方面实现了 “一个国际首创、两个中国国内首创、五个广东第一”的技术创新成果。具体包括：

国际首创

曲线形桥塔、圆弧型钢箱梁：湛江海湾大桥在国内首次采用曲线形桥塔和圆弧型钢箱梁设计，这一创新在国内外桥梁建设中具有开创性。

主墩柔性消能防撞设施：大桥在国内首次采用双浮体式桥墩防撞装置，有效解决了大型桥梁在遭遇船舶撞击时的安全问题，并且造价较传统方案大幅降低。

中国国内首创

锚拉板技术：湛江海湾大桥在国内首次采用锚拉板技术，拉索通过锚拉板直接焊在桥面上，简化了构造，便于换索维护，并对锚拉板结构进行了完整的静载和疲劳试验，验证了其可靠性。

健康系统与大桥同步设计、同步安装：大桥在国内较早地实现了健康系统与大桥同步设计、同步安装，对结构的健康状况进行跟踪观察，使大桥成为放心桥。

环氧沥青铺装：大桥在广东首次实施环氧沥青铺装，提升了桥面耐久性和抗滑性能。

50米连续梁移动模架造桥机：大桥在国内首次自行研制出50米连续梁移动模架造桥机进行施工，提高了施工效率和质量。

平行镀锌钢丝索：大桥首次使用平行镀锌钢丝索，提升了桥梁的承载力和耐久性。

抗震支座：大桥在主塔和钢箱梁之间安装了国际先进的抗震支座，增强了桥梁的抗震性能。

广东第一

最大跨海大桥：湛江海湾大桥是继虎门大桥之后，广东省建成的最大规模桥梁工程。

最大水中承台：大桥主桥墩承台是广东省桥梁中最大的水中承台。

5万吨级主航道旁设置桥墩：湛江海湾大桥是世界上首座在5万吨级主航道旁设置桥墩的大型桥梁。

多项技术创新：大桥在多个方面实现了技术创新，成为广东省桥梁建设史上的一个奇迹。

这些创新成果不仅提升了湛江海湾大桥的技术水平，也为国内外桥梁建设技术的发展做出了巨大贡献。