Mittelpunkt des Wasserstraßenkreuzes Magdeburg ist die Kanalbrücke Magdeburg. Sie führt den Mittellandkanal über die Elbe hinweg. Östlich der Elbe geht der Mittellandkanal in den Elbe-Havel-Kanal über.
Weiterhin gibt es als Abstiegsbauwerke das Schiffshebewerk Rothensee und die parallel gebaute Sparschleuse Rothensee (Eröffnung 2001), über die die Schiffe vom Mittellandkanal zur Elbe wechseln können. Auf der östlichen Elbseite gehören noch die Schleuse Niegripp, für die Verbindung Elbe – Elbe-Havel-Kanal, und die Doppelsparschleuse Hohenwarthe (Eröffnung 2003), zum Ausgleich des Höhenunterschieds zwischen den beiden Kanälen, zum Wasserstraßenkreuz bei Magdeburg.
Bis zur Eröffnung der Kanalbrücke und der Doppelschleuse im Oktober 2003 mussten die Schiffe die vom Mittellandkanal zum Elbe-Havel-Kanal oder umgekehrt wollten, einen 12 km langen Umweg über das Schiffshebewerk Rothensee, Elbe und Schleuse Niegripp in Kauf nehmen. Problematisch dabei waren die unterschiedlichen Wasserstände zwischen Mittellandkanal und Elbe und die damit verbundenen unterschiedlichen Tauchtiefen der Wasserfahrzeuge. Während im Mittellandkanal circa 2 m Tauchtiefe möglich sind, schwankt der Wert in der Elbe zwischen 1,30 m und 1,50 m. Die Folge war, dass Schiffe mit größerem Tiefgang als in der Elbe möglich, zum Leichtern in den Magdeburger Hafen mussten. Ein Teil der Ladung wurde von einem zweiten Schiff zum Elbe-Havel-Kanal transportiert und dort wieder umgeladen.
Der Verbindungskanal zwischen Kanal und Elbe heißt Rothenseer Verbindungskanal. Er hat über den Zweigkanal Magdeburg direkte Anbindung an den Magdeburger Binnenhafen und bildet mit eigenen Hafenanlagen (die ab 2004 erweitert werden) einen Teil des Hafens. Damit der Magdeburger Hafen auch bei Niedrigwasser auf der Elbe durch Schiffe vom Kanal befahrbar bleibt, wird zwischen Abstiegskanal und Elbe die Niedrigwasserschleuse Magdeburg gebaut.
Die Planungen für die Errichtung des Wasserstraßenkreuzes gehen zumindest bereits auf den Anfang des 20. Jahrhunderts zurück. Im Jahr 1905 begann der Bau des Mittellandkanals. 1938 wurde das Schiffshebewerk Rothensee fertiggestellt. Auch die Kanalbrücke und das Doppel-Schiffshebewerk Hohenwarthe befanden sich bereits im Bau. Die Widerlager, die Pfeilergründungen und vier Bögen der Kanalbrücke waren bereits weitgehend fertiggestellt, als 1942, bedingt durch den Zweiten Weltkrieg, ein Baustopp erfolgte. Nach Kriegsende wurde das Projekt jedoch durch die DDR nicht fortgeführt, da einerseits an einer Ost-West-Verbindung kein großes Interesse bestand und andererseits die Kosten für den Staatshaushalt viel zu hoch gewesen wären. Über 60 Jahre standen die Brückenwiderlager an beiden Ufern des Flusses. Die Sprengung der alten Brückenteile gelang nur mit viel Aufwand, da sie von ihrer Solidität viel besser waren als vermutet.