Dies war bis zum 19. Jh. die einzige Brücke, die nach der Kaiserzeit gebaut wurde. Das Vorhaben, einen weiteren Tiberübergang zu schaffen, wurde schon von Sixtus IV. formuliert, als dieser noch Kardinal war und man zum Petersdom nur über die Brücke vor der Engelsburg gelangte, so dass man einen langen, verschlungenen Weg zurücklegen musste, wenn man, wie er, aus dieser Gegend der Stadt kam.

Nachdem er zum Papst gewählt worden war, beauftragte Sixtus IV seinen Architekten Baccio Pontelli mit dem Bau der neuen Brücke, der das Material dafür aus dem Kolosseum entnehmen durfte. Pontelli verbaute in seiner Konstruktion auch die Reste einer antiken Brücke des Agrippa, die im ersten Jh. das Marsfeld mit dem Trastevere-Gebiet verband. Die Einweihung fand im heiligen Jahr 1475 statt.
Bei den jüngsten Restaurierungsarbeiten wurden die schweren gusseisernen Gitter aus dem 19. Jh. entfernt, so dass die Brücke heute wieder ihre außergewöhnliche Eleganz zeigt wie im 15. Jh.
Wie schon die antiken römischen Ingenieure, so baute auch Pontelli in den Mittelpfeiler einen Ring ein, um das Wasser abfließen zu lassen, der auch ein den Pegelstand anzeigt und damit vor den zahlreichen Überflutungen warnte, mit denen es erst nach dem Bau neuer Tiberwände ein Ende hatte, die der Stadt viel von ihrer Romantik nahmen.