1999年2月19日，海沧大桥东航道桥钢箱梁开始架设。6月1日，海沧大桥东引桥完工。8月18日，海沧大桥东航道桥钢箱梁焊接完成。9月15日，海沧大桥西航道桥箱梁合龙。12月15日，海沧大桥完成全桥桥面铺装施工。12月30日，海沧大桥建成通车。时任福建省委副书记、代省长习近平出席海沧大桥通车典礼。

2002年，海沧大桥进行第一次翻修，此次翻修主要解决桥面的沥青推移现象，共翻修9000平方米桥面。

2005年，海沧大桥进行第二次翻修，此次翻修主要是将原本光滑的钢板表面过渡成粗糙的平面，并采用合适的沥青铺设。

2009年7月23日，海沧大桥西引道立交开工建设。

2010年12月30日，海沧大桥西引道立交建成通车。

2013年6月25日，海沧大桥进行第三次翻修。为保障海沧大桥桥面良好路况和钢箱梁结构的安全，此次对海沧大桥桥面铺装层进行全面维修。

2016年1月，海沧大桥石塘立交交通改善工程开工，此次工程在石塘立交新建一条往沧虹路的下桥匝道，工程于2016年8月完工。

2019年1月31日，海沧大桥主桥行驶限制速度提高至90千米/小时。

2021年11月，海沧大桥开始进行加固修复工程。

海沧大桥位于中国福建省厦门市，连接海沧区嵩屿街道石塘与湖里区湖里街道东渡港区，横跨厦门西海域，距离海沧隧道约2千米，距离杏林大桥约7千米，距离厦门大桥约7.6千米。海沧大桥全线西起海沧区嵩屿街道石塘立交，在石塘立交处与马青路、沧虹路互通，随后向东行进至滨湖路设西引道立交（大屏山隧道）与滨湖路互通；随后上跨海沧大道、厦门西海域、火烧屿、东渡港区，至东渡路设东渡立交与东渡路互通；全线东至湖里区湖里街道仙岳路与湖滨中路交叉口，设有右转湖滨中路匝道桥。该桥海沧端接新阳隧道、霞飞路，湖里端接仙岳路高架桥。

途经海沧大桥的线路有同安—招银高速公路（注：海沧大桥属于该高速公路的市政化段，为承担高速公路功能的城市快速路，实际未加挂相应高速路牌）及福建省道318线。

海沧大桥由石塘互通立交、西引道、西引道立交、西引桥、西航道桥、东航道桥、东引桥、东渡互通立交、东引道及附属工程等组成。海沧大桥为双向六车道加紧急停车带的高等级公路特大桥梁，兼具城市桥梁功能。

海沧大桥东航道桥为三跨连续全漂浮钢箱梁悬索桥，采用浅埋式箱型扩大基础框架式大体积砼锚碇和预应力主缆锚固系统。在东西锚碇区设置无吊索箱梁—无索区钢箱梁。西航道桥为混凝土连续弯坡刚构桥，上部为分离式单箱室箱型梁，下部为分离式矩形实体墩和钻孔灌注桩基础。东引桥为等跨弯坡连续梁桥，上部为分离式单箱室预应力混凝土连续箱梁，下部为花瓶式矩形单壁柔性墩。西引桥为等跨弯坡连续梁桥，上部为分离式单箱室双幅箱型梁，支座为单向滑动与多项滑动盆式橡胶支座，下部为花瓶式薄壁墩和钻孔（挖孔）灌注桩基础。

海沧大桥东航道桥索塔采用了大直径群桩基础，其中东塔桩基按嵌岩桩设计，西塔桩基按摩擦桩设计。索塔采用混凝土框架式门型索塔，塔柱顶端向内倾斜，塔柱断面采用圆端八边形。断面自下而上有规律地减小。索塔共设二道横梁，横梁为六边箱形预应力混凝土结构，上、下横梁底部设置了圆弧曲统，上横梁顶部设置了装饰墙。

海沧大桥是中国国内第一座系统地进行桥梁景观研究与设计的特大型桥梁，从总体线形、结构造型、景观色彩等多方面保证了大桥与自然环境的和谐。

海沧大桥全长6.319千米，其中桥梁工程长3.14千米，主桥长1.108千米，主跨长648米，桥面宽32米，高55米。海沧大桥横断面布置为：0.5米（防撞栏杆）+14.75米（机动车道）+1.5米（中央分隔带）+14.75米（机动车道）+0.5米（防撞栏），总宽32米。

西引桥采用（8×42）+（9×42）米等跨弯坡连续梁桥结构体系，全长718.4米。上部梁底宽6米，梁高2.5米。支座为单向滑动与多项滑动盆式橡胶支座。下部钻孔（挖孔）灌注桩直径为1.5米。

西航道桥采用（78+140+78+2×42）米预应力混凝土连续弯坡刚构桥结构体系，全长380米，平面曲线半径为900米，纵坡为2.5%。上部梁底宽7米，梁高2.5米。下部灌注桩直径为2米。

东航道桥采用（230+648+230）米三跨连续全漂浮全焊接钢箱梁悬索桥结构体系，全长1108米，使用钢箱梁段共94节，每段长12米，中心梁高3米，全宽36.4米，钢箱梁总重15800吨。锚碇底面尺寸为74米×52米，高61.5米，每个锚碇混凝土总量均为62400立方米。东航道桥建有2座门式框架结构索塔，塔柱高128.025米，底面高程5.5米，塔顶高程133.525米，上架2根主缆，主缆中心距34米，平均长1227米，外径570毫米。每根主缆由110股索股组成，每股索股由91根直径5.1毫米镀锌钢丝编制而成。由吊杆把主缆和钢箱梁拉住，钢箱梁与海面净高55米，5万吨轮船可通航。

东引桥采用（10×42）米等跨弯坡连续梁桥结构体系，全长420米。上部梁底宽6米，梁高2.5米。下部基础为直径1.5米钻孔（挖孔）灌注桩。

厦门市政府于2019年4月29日发布通告，宣布自2019年5月1日零时起，停止征收厦门市“四桥一隧”车辆通行费，海沧大桥包括其中。

海沧大桥位于中国东南沿海地区，易受台风天气影响。依照厦门市政府于2014年4月14日印发的《厦门市防洪防台风应急预案》，在台风天气下，当实测风力达到9级时，海沧大桥将会被临时关闭，禁止车辆通行。

2021年12月18日起，海沧大桥实行应急专用车道调整方案，主桥进岛方向57号路灯杆至121号路灯杆段单侧应急车道在每日7:00-9:00及17:00-20:00时间段调整为小型客车专用道，仅允许小型客车通行，限速50千米/小时，其他时段仍为应急车道。应急车道调整区间的具体起终点以实际道路交通标志标线标明为准。

2008年，海沧大桥当年汽车总流量为2905.6万辆次。2016年，海沧大桥当年汽车总流量为5420.2万辆次。

2018年8月，海沧大桥日均车流量为16.12万辆次。

2021年7月，海沧大桥日均车流量为14.65万辆次，占厦门市进出岛汽车总流量约24.72%。

中国从20世纪80年代末才开始建设大跨度的桥梁，当时在这方面技术比较薄弱。在海沧大桥建桥之初，三跨连续钢箱梁悬索桥可供参考的设计和施工文献、资料非常少。海沧大桥建设过程中解决了连续全漂浮钢箱梁悬索桥施工的一系列技术难题，并成功解决了无索区钢箱梁吊装、海水造浆等十多项新技术、新工艺。

海沧大桥的悬索桥的锚碇基础在中国国内首次采用倒坡箱形浅埋扩大基础（软弱地基）。采用创新的浅埋倒坡箱形扩大基础，并将0.5MPa强风化软质岩作为基底持力层，创新的箱形基础既减轻恒载又优化了基础应力的分布，比沉井方案减少基坑挖方7万立方米、混凝土3.3万立方米，缩短工期7个月。采用创新理念的基底倒坡，免费增加了13%的锚碇抗滑安全度，开创了全新的重力式锚碇基础型式。锚碇基础采用分块浇筑并设置后浇段，成功地解决了超大型基础的温度与收缩开裂问题。

海沧大桥在亚洲首次采用空腹三角形框架结构锚碇。由于结构体系和支承边跨加劲梁的需要，三跨悬索桥边跨主缆散索点需设置在较高的位置，设计中将散索鞍支墩与锚体结构合二为一，并设计成三角形框架式锚体结构，增加了锚碇的抗倾覆能力，比传统的实腹式锚体节省混凝土约40%，也大大减少了基底应力。

截至1999年，海沧大桥东航道桥是亚洲范围内已建桥梁中第一座三跨连续全漂浮钢箱梁悬索桥。

2005年，海沧大桥工程《三跨连续全飘浮悬索桥体系研究与应用》项目获中国公路学会2005年度科学技术奖一等奖。

2007年，海沧大桥工程获得2006年度全国优秀工程勘察设计奖金质奖。

2008年，海沧大桥工程获得第七届中国土木工程詹天佑奖。

2014年，海沧大桥工程获评“改革开放35年百项经典暨精品工程”。

海沧大桥桥名由时任中共中央总书记、国家主席、中央军委主席江泽民题写。

海沧大桥旅游区以海沧大桥为主线，包括大桥东岸旅游区与西岸的火烧屿旅游区，是厦门市的新兴旅游区域之一。东岸旅游区主要包括厦门桥梁博物馆；西岸火烧屿旅游区主要包括火烧屿生态乐园与厦门市青少年科技馆。厦门桥梁博物馆被评为全国科普教育基地，厦门市青少年科技馆被评为省级科普教育基地。

海沧大桥通车后，必将有力地促进海峡西岸繁荣带的建设，必将有力地促进海峡两岸的经贸合作与交流，必将有力地促进祖国和平统一进程。（时任福建省委副书记、代省长习近平 评）

（厦门路桥建设集团 评）

海沧大桥上川流不息的车辆，带着信息流、资金流来来往往，掀开厦门经济特区交通、经济、社会迅猛发展的新篇章，同时也深刻改变了人们的生活方式。海沧大桥的建设，有效地改善了厦门西向进出岛交通，对厦门经济社会发展具有极其深刻的历史意义和现实意义，极大地推动了城市格局、产业结构、人文内涵、公共服务、生态文明等方面的跨岛发展。（厦门网 评）