民国18年（1929年），国民政府成立武汉特别市政府，而刘文岛就任武汉特别市市长后，再次邀请华德尔来华，研商武汉长江建桥之事，可惜由于建桥耗资巨大而无下文，加之国民政府正忙于应付内部军事派系斗争，包括蒋桂战争、中原大战等内战，无暇顾及武汉长江大桥的建设。

民国24年（1935年），鉴于粤汉铁路即将全线建成通车，平汉、粤汉两路有必要在武汉连通，原铁道部曾考虑仿照1933年建成的南京铁路轮渡，但由于武汉的长江水位涨落幅度比南京大一倍，两岸引桥工程较困难，被迫搁置铁路轮渡的方案。

1949年9月，中华人民共和国即将成立，63岁桥梁专家李文骥联合茅以升等一批桥梁专家，向中央人民政府递交了《筹建武汉纪念桥建议书》，建议建造武汉长江大桥，作为新民主主义革命成功的纪念建筑。同月21日至30日，毛泽东在北平主持召开第一届政治协商会议，会议通过了建造武汉长江大桥的议案。

1950年初，中华人民共和国中央人民政府指示原中华人民共和国铁道部筹备武汉长江大桥的建设事项，并成立“武汉大桥测量钻探队”，进行大桥筹备工作。

1953年4月1日，经过中华人民共和国中央人民政府政务院总理周恩来批注，原中华人民共和国铁道部正式成立武汉大桥工程局，对武汉长江大桥进行筹备建设等工作；7月，彭敏率原中华人民共和国铁道部代表团，带着武汉长江大桥的全部设计图纸及技术资料，赴莫斯科请苏联专家帮助，对该桥建设进行技术鉴定；9月，苏方派出了25位桥梁专家组成的鉴定委员会，对武汉长江大桥的方案进行了反复研究、完善，后应中方要求，派遣以康坦斯丁·谢尔盖耶维奇·西林为组长的28位桥梁专家组成的专家组前来武汉提供技术指导。

1954年1月，中华人民共和国中央人民政府政务院召开第203次政务会议，会议通过《关于修建武汉长江大桥的决议》，并采用苏联交通部鉴定意见，正式批准了武汉长江大桥初步设计；2月6日，《人民日报》发表社论《努力修好武汉长江大桥》，号召中国全国人民支援武汉长江大桥建设。

1955年9月1日，武汉长江大桥作为中国国家“一五”计划重点工程动工建设。

1956年5月31日，武汉长江大桥进行8个江心墩的施工建设；10月，武汉长江大桥完成各桥墩下沉管柱和从管柱内向降低岩盘钻孔的全部工作。

1957年3月16日，武汉长江大桥完成桥墩建设工程；5月4日，武汉长江大桥钢梁顺利合龙，并举行了庆祝大会；7月1日，武汉长江大桥完成最后一根钢梁安装，并完成合龙工程；9月25日，武汉长江大桥工程竣工；10月15日，武汉长江大桥正式通车交付使用。

1996年7月至1998年9月，武汉长江大桥完成更换大桥纵梁上盖板大修工程；同年铁道部对使用40多年的大桥质量进行全面鉴定工作。

2002年8月至9月，武汉长江大桥进行了第一次维修工作。

2015年6月3日至9日，武汉长江大桥进行静动载检测工作。

2016年3月4日至31日，武汉长江大桥进行第二次桥面维修工程。

2018年3月17日，为迎接第七届世界军运会的到来，武汉长江大桥进行了第七次路灯照明的更换工程；6月13日至15日，武汉长江大桥进行铁路桥面的钢轨更换工作。

2019年3月25日至4月13日，武汉长江大桥再次进行桥面维修工作；4月20日，武汉长江大桥桥头堡电梯进行维修工作。

2020年10月20日，武汉长江大桥完成受损护栏修复工程。

2023年12月8日，在武汉长江大桥开展的桥梁主动防撞预警系统实船测试顺利完成。至此，长江中下游最大“桥群”实现船舶主动防撞预警全覆盖。

武汉长江大桥位于中国湖北省武汉市，位于长江水道之上，连接汉阳区与武昌区，南距上游鹦鹉洲长江大桥约2千米，北距下游武汉长江隧道约7千米；该桥西起汉阳区楚琴立交，上跨晴川大道以及长江水道，东至武昌区沿武珞路至中山路；其中，西岸沿途线路为龟山南路，东岸沿途线路为武珞路。

武汉长江大桥主要由水上主桥、桥墩、上层桥面板、下层铁路双线轨道、四座桥头堡以及各立交匝道组成，主桥路段呈西北至东南方向布置。

武汉长江大桥总长1670.4米，其中，主桥长1155.5米，共3联9孔，每孔计算跨度为128米；左岸（汉阳侧）引桥长303.45米，共17孔，每孔跨度为17.2米，右岸（武昌侧）引桥长211。45米，跨度共2种，分别为17.2及16.0米。大桥共2层，其中下层铁路桥宽14.5米，上层公路桥宽22.5米，桥头堡共7层，桥头堡起平面尺寸为15x32米，高35米。桥上层公路人行道边缘石间宽18米，两侧人行道宽2.25米；铁路复线量轨道中线的间距为4.1米。

2018年3月17日，为迎接第七届世界军运会的到来，武汉长江大桥进行了第七次路灯照明的更换工程，全线72套LED冷光源路灯全部更换为250W高品质进口暖光源路灯；换装后，武汉长江大桥正桥、引桥照明光源完全统一，以崭新的姿态迎接军运会的到来。

截至2014年3月，武汉长江大桥装设有城市视频监控等设施，对桥面上来往的车辆进行违法行为抓拍记录工作。

2016年4月，武汉长江大桥安装地磁传感器，以此精准监测过江车流量。

截至2019年4月20日，武汉长江大桥在桥头堡内装设有升降电梯，方便游人在桥上欣赏长江景色。

截至2018年1月，武汉长江大桥不实施收费制度，免费通行。

截至2017年11月，武汉长江大桥有以下禁止事项：

1、全天候禁止载货汽车、大型载客汽车（城市公交除外）、专项作业车、轮式专用机械车、特型机动车、挂车、摩托车、非机动车通行，准许自行车在长江大桥人行道内推行。

2、每日7时至23时，中型（含）以下载客汽车按车牌尾号分单双日通行；同时，禁止当日日期对应车牌尾号的车辆通行。如：1日、11日、21日、31日，禁止车牌尾号为1的车辆通行；2日、12日、22日，禁止车牌尾号为2的车辆通行，以此类推。出租车每日21时至次日7时不受尾号限制通行。

2018年1月2日，武汉长江大桥全天车流量为64728辆车次。

截至2018年6月14日，武汉长江大桥单日通行车流量为10万多辆车次、300余列火车车次。

1954年初，武汉长江大桥经过进一步的地质勘探时，发现多个桥墩施工水深超过35米，接近40米，已经是沉箱施工的极限深度；根据当时苏联定制的沉箱施工安全规则，水深35至40米，一个沉箱工人每天只能工作2个小时，在高压气室内工作仅有24分钟，静坐在气闸内减压要求一个小时，再出气闸，劳动生产定额极度低下，武汉长江大桥需要配置多套气闸和数十个沉箱工班，空气压缩机、医疗气闸、高压水泵等数量庞大，工期大受限制。同时，桥址7号墩处又发现断层，碳质页岩加燧石，软硬相同，断层挤压破碎，允许的承载力仅为0.9兆帕，沉箱尺寸加大，下沉更深。碳质页岩还可能伴有有害气体，造成沉箱工人中毒，因此，使得的当时沉箱施工方法面临着极大的困难。

武汉大桥采用了管柱钻孔法，主要内容如下：

针对武汉长江大桥在沉箱施工中所面临的困难，前苏联康坦斯丁·谢尔盖耶维奇·西林提出一个大胆的创意，摒弃当时设计的气压沉箱法，采用钻孔深桩基础，利用苏联煤矿竖井施工的缆绳冲击钻机，悬吊十字形钻头一起一落，利用钢丝绳的扭动，使得绳的末端在钻头顶部一个圆窟窿中，不断地向一个地方旋转微小的角度，在坚硬的岩石中砸出一个圆孔来；各种岩石的抗撞击能力较抗静压的能力弱10倍；岩石破碎后，用泥浆将钻渣悬浮起来，隔一段时间用取渣筒清孔；设备相对于旋转式钻机简单，动力不大。将这一事实方法一直到桥梁基础中来，在深水急流中下承并稳住一个直径较大的钢筋混凝土管柱圆筒，插道岩面，钻头一级缆绳在圆孔中起落，桶内形成泥浆，钻渣浮起溢出，将岩石冲砸成一个深圆孔后，清除残渣，下方钢筋笼，灌注水下混凝土，将管柱于岩盘紧密在一起；全面完成了当时世界上最新的深水筑墩“管桩钻孔法”。

2008年，武汉长江大桥成为湖北省重点文物保护单位。

2013年3月5日，武汉长江大桥被中华人民共和国国务院公布为第七批全国重点文物保护单位。

2016年9月，武汉长江大桥入选“首批中国20世纪建筑遗产”名录。

2018年1月27日，武汉长江大桥入选第一批中国工业遗产保护名录。

2021年3月8日，武汉长江大桥被评为“武汉十大景”。

1956年夏天，毛泽东来到武汉，第一次横渡长江，面对初现轮廓的万里长江第一桥——武汉长江大桥，即兴写下《水调歌头·游泳》，诗中“一桥飞架南北，天堑变通途”表达了对武汉长江大桥的由衷赞美。

1957年10月1日，中国人民邮政局发行纪43《武汉长江大桥》纪念邮票1套2枚，这是新中国第一套以桥梁为主题的邮票，成为全国邮迷渴望亲临现场观赏的一处美景。

1959年10月1日，中国人民邮政局发行纪69《中华人民共和国成立十周年（第三组）》纪念邮票，其中第4枚邮票的主图是武汉长江大桥。

1967年10月1日、10月6日和1968年5月1日，中国人民邮政局分3批发行文7《毛主席诗词》邮票1套14枚，有13枚都是20世纪20年代至60年代毛泽东创作的诗词手书；第13枚便是毛泽东1956年8月创作的《水调歌头·游泳》。

1957年，为庆祝武汉长江大桥的建成，由铁路部大桥工程局、武汉大桥工程局、铁道部勘测设计院联合发行一套武汉长江大桥建成纪念章。纪念章为铜质。

1964年，中国铁道部展览处（中国铁道博物馆前身）遵照铁道部指示，为庆祝中国铁路建设的伟大成就而设计制作纪念徽章；该徽章长4.0厘米，宽1.8厘米，金属质地，主图为横跨大江南北的武汉长江大桥雄姿，大桥上方有一道美丽的彩虹，蓝色为画面的背景，章上刻有“武汉长江大桥”字样，背面刻有“中华人民共和国铁道部”字样，图案寓意武汉长江大桥犹如一道飞架的彩虹，在长江天堑上铺就坦途。

1962年4月发行的第三套人民币，武汉长江大桥作为正面图案印制在贰角人民币上。

1957年，武汉长江大桥景观台竣工，是旅客赏长江、观望武汉长江大桥的最佳位置之一，同时其台设纪念碑一座，碑高6米，重20吨。

2018年10月2日，武汉长江大桥在国庆节日期间以灯光秀登上中国中央电视台，10分钟直播展现出梦幻江城的壮丽景象，诉说着“我爱您，祖国”的城市情意。

2019年4月30日晚，武汉长江大桥灯光秀再次登上中国中央电视台《东方时空》，呈现出一幅全新华彩画卷。

2019年4月6日、7日下午2点至晚8点，在武汉长江大桥与江汉桥交汇处的汉阳琴台绿化广场樱花林，专为年轻人打造的“桥头樱花节”惊艳亮相，喜欢樱花与新奇潮流文化的市民可搭上“桥头”赏樱的末班车，赏游晚樱。

2019年4月14日，武汉市举行马拉松比赛，24000名跑友途经武汉长江大桥，领略武汉绝美风景。

武汉长江大桥是新中国成立后在“天堑”长江上修建的第一座大桥，也是古往今来，长江上的第一座大桥，是中国第一座复线铁路、公路两用桥。武汉长江大桥建成之后，成为连接我国南北的大动脉，对促进南北经济的发展起到了重要的作用。武汉长江大桥凝聚着设计者匠心独运的机智和建设者们的技艺。大桥历经了多年风雨仍然坚固如初，傲然静卧。它不仅是长江上一道亮丽的风景，而且也是一座历史丰碑，在江城人们的生活中留下了不可磨灭的印象。（《文艺生活旬刊》 评）