Le 11 octobre 1614 Louis XIII âgé de treize ans et la reine mère Marie de Médicis posent la première pierre du pont remplaçant celui de 1369. L'entrepreneur Christophe Marie qui obtint dans le même contrat le lotissement de l'île Saint-Louis et la construction de deux autres ponts dans les dix ans, le construisit entre 1618 et 1620 ; il est toujours en bois. Le pont est emporté par les glaces en 1637, puis reconstruit,  il est partiellement emmené par les inondations de 1651, et  reconstruit en pierre entre 1654 et 1656 par Noblet. En 1658 les glaces l'endommagent fortement mais il ne sera remplacé qu'en 1928 par le pont actuel.

Après la Première Guerre mondiale, la construction de ponts en béton armé de grande portée se développe, notamment en France sous l'impulsion de deux remarquables ingénieurs : Albert Caquot et  Eugène Freyssinet. 

 La grande voûte cintrée en béton armé construite entre 1923 et 1927 par Albert Caquot  est alors une innovation.