Thủ Thiêm nằm trên một bán đảo 647 ha trên sông Sài Gòn từ trung tâm lịch sử của thành phố Hồ Chí Minh, thuộc địa bàn quận 2. Khu đô thị mới Thủ Thiêm được phê duyệt vào năm 1996, và trải qua vài lần điều chỉnh quy hoạch, trong đó lần mới nhất là quy hoạch 1/2.000 điều chỉnh năm 2012 trên cơ sở bản quy hoạch 2005 do Sasaki Associates (Mỹ) thực hiện.
Theo quy hoạch, khu đô thị mới Thủ Thiêm chia làm 5 khu vực chính, gồm Khu lõi trung tâm hành chính, Khu đa chức năng Đại lộ Đông Tây, Khu dân cư phía Bắc, Khu dân cư phía Đông và Khu lâm viên sinh thái phía Nam.
Khu đô thị mới Thủ Thiêm được quy hoạch tập trung với 6 trọng tâm: phát triển khu vực, hệ thống giao thông, hệ thống sinh hoạt, không gian sống và quản lý lưu lượng nước. Với 6 trọng tâm này, bán đảo được kỳ vọng trở thành trung tâm tài chính, thương mại mang tầm cỡ quốc tế và là đô thị đẹp nhất khu vực Đông Nam Á.
Khu lõi trung tâm chính nằm đối diện quận 1 thu hút nhiều nhà đầu tư bởi thị trường bất động sản vô cùng sôi động có dự kiến quy hoạch xây dựng toàn những công trình lớn của Thủ Thiêm.
Ngoài không gian sống đầy đủ tiện ích, bán đảo dự kiến cung cấp vận tải công cộng đa phương thức. Nổi bật là phương tiện taxi bằng tàu thuyền (water taxi) đưa cư dân từ Thủ Thiêm qua sông Sài Gòn đến các quận khác.
Hệ thống giao thông với 4 tuyến đường chính trong khu đô thị Thủ Thiêm gồm: đại lộ vòng cung (6 làn xe); đường ven hồ trung tâm (4 làn xe); đường ven sông Sài Gòn (2 làn xe) và đường vùng châu thổ, tổng chiều dài gần 12 km. Đại lộ Mai Chí Thọ (đường màu hồng) thuộc tuyến Đại lộ Đông Tây với 12 làn xe đưa vào sử dụng năm 2011, là tuyến đường xương sống chia đôi khu đô thị mới Thủ Thiêm.
Sẽ có 5 cây cầu và một hầm chui nối các khu vực khác của thành phố với khu đô thị Thủ Thiêm. Hiện cầu Thủ Thiêm 1 và hầm vượt sông Sài Gòn (nối quận 2 và quận 1) đã được xây dựng và đưa vào sử dụng. Đầu năm 2015 cầu Thủ Thiêm 2 đã khởi công với tổng số vốn gần 3.100 tỷ đồng nối quận 2 với quận 1. Cầu Thủ Thiêm 3 bắt đầu từ đường Tôn Đản quận 4. Cầu Thủ Thiêm 4 nối quận 2 và quận 7, dự kiến khởi công năm 2018 và sẽ hoàn thành, đưa vào sử dụng vào cuối năm 2019 với tổng kinh phí hơn 5.300 tỷ đồng.
Thủ Thiêm hoạt động như hệ thống lọc tự nhiên, sử dụng đất và không gian công cộng tạo hệ thống mở tích hợp các điều kiện sinh thái hiện tại của sông Sài Gòn thấp hơn và phản ứng với khí hậu miền Nam Việt Nam.
Với mục tiêu hướng tới không gian sống mở, hiện đại, khu đô thị mới Thủ Thiêm dự kiến trong 20 năm tới chứa hơn 130.000 cư dân. Đường xá rộng rãi, thoáng đãng với tỷ lệ không gian công cộng, vỉa hè và bãi đỗ xe đạp, môtô là 2:3:2.
Một chiến lược sinh thái quan trọng là duy trì Thủ Thiêm là một "hệ thống mở" - một nơi phù hợp với chế độ thủy triều hay nước dâng thông qua các kênh rạch, hồ và rừng ngập mặn tự nhiên và nhân tạo. Mọi khu dân cư đều gần với nước và các không gian công cộng đều được tạo ra thông qua chiến lược này.
Quy hoạch mới nhất này được điều chỉnh năm 2012, sáu năm sau đồ án quy hoạch tỷ lệ 1/2.000 được duyệt vào năm 2005. Sasaki (Mỹ) được thuê để điều chỉnh đồ án này theo hướng nâng tổng diện tích sàn xây dựng 43%, đạt 7,7 triệu m2 để tạo chỗ ở cho 160.000 người (con số này trước kia là 120.000) và nơi làm việc của 450.000 người.
Cũng chính đơn vị này đã thắng giải thưởng cuộc thi thiết kế Trung tâm đô thị mới Thủ Thiêm - Bán đảo xanh rộng 657 ha đối diện quận 1, TP.HCM vào năm 2003.
