Соединяет Кантемировскую улицу и Выборгскую набережную с проспектом Медиков и Аптекарской набережной. Рядом с мостом расположена Ленинградская телебашня.

Выше по течению находится Гренадерский мост, ниже — Ушаковский мост.

Переправа является самым молодым сооружением из всех разводных мостов Санкт-Петербурга. Кантемировский мост был открыт в 1982 году. Название дано по одноимённой улице, которая переименована в память об освобождении от немецких оккупантов в декабре 1942 года железнодорожной станции Кантемировки в Воронежской области.

В 1817—1821 годах на этом месте был сооружён плашкоутный перевоз, который просуществовал здесь долгое время. Необходимость нового моста возникла из-за строительства внутренней транспортной магистрали в городе, которая начинается от улицы Циолковского, проходит по северному берегу Обводного канала с выходом на мост Александра Невского и далее по Заневскому проспекту на мост через реку Охту в створе проспекта Энергетиков, затем по Анникову проспекту выходит на Кантемировскую улицу, в створе которой расположен Кантемировский мост, а затем через Аптекарский остров на Петроградскую сторону в район Каменноостровского моста.

Мост состоит из трёх речных пролётов, двух пролётов над набережными и двух эстакадных частей, в которых оборудованы помещения для гаражей. Мост, благодаря подъездным пандусам, занимает 2-е место по длине среди разводных мостов Санкт-Петербурга, уступая лишь мосту Александра Невского. Разводной пролёт — однокрылый раскрывающейся системы с неподвижной осью вращения, с жестко прикреплёнными противовесами.

Кантемировский мост разводят редко. Мероприятие осуществляется не по графику разводки мостов в Санкт-Петербурге, а по заявке, поданной за двое суток. Промежуточные опоры Кантемировского моста облицованы гранитом. Перильное ограждение переправы выполнено по типу Тучкова моста в Санкт-Петербурге. Решётка работы архитектора Петра Артемьевича Арешева состоит из металлических стержней квадратного сечения, создающих объёмную картину, что не наблюдалось ранее в практике мостостроения.

На опорах разводного пролёта Кантемировского моста расположены металлические пирамидальные мачты с 12 светильниками. Подсветка сооружения осуществляется с помощью 360-ти светильников. Дополнительно мост освещается мощными прожекторами, установленными на опорах. Художественную подсветку на Кантемировском мосту создали в 2002 году. С началом наступления темноты, яркий эффект сооружению придаёт расположенная рядом башня телецентра. По вечерам она зажигается разноцветными огнями.