Le pont franchit le bassin des Récollets du canal Saint-Martin, en aval des écluses des Morts et du square Eugène-Varlin. Il relie le quai de Valmy au niveau de la rue Eugène-Varlin en rive droite au quai de Jemmapes à hauteur de la rue des Écluses-Saint-Martin.
Depuis mars-avril 2009, le pont Eugène-Varlin est pourvu d'une piste cyclable à contre-sens dans le cadre du développement des pistes cyclables amorcé en 2001 par la mairie de Paris.