Construit sur les ruines d'un ancien pont romain, peut-être érigé par Agrippa, gendre d'Auguste et datant de 12 avant J.-C., en 147, grâce aux restaurations voulues par Antonin le Pieux, il a été identifié comme « Pons Aurelius » ou même « Pons Antonini ».
L'inondation du Tibre en 792 compromit fortement sa structure, et c'est pourquoi il changea encore de nom en « Ponte Rotto » (pont cassé) et ne fut reconstruit qu'en 1473 par le pape Sixte IV.
En ce qui concerne l'architecture, le pont se compose de quatre arches recouvertes de travertin et présente une ouverture circulaire au centre. On peut également remarquer, comme décorations, cinq armoiries papales en marbre. L'identité de l'auteur du projet n'est pas claire : l'attribution de Vasari à l'architecte florentin Baccio Pontelli n'est en effet pas correcte, car il n'est arrivé à Rome qu'après la construction du pont.