在1949年中国人民胜利后，南京长江大桥的建设成为解决南北交通阻隔、推动社会主义经济发展的重要任务。面对长江水流湍急、江面宽阔的挑战，国民党政府曾邀请美国专家考察，但因水文复杂和地质条件恶劣，未能实现建桥设想。1956年，铁道部大桥工程局开始了南京长江大桥的勘测设计，从草测到定测，一步步推进。
1957年8月，设计意见书提出了三个备选桥址，最终确定宝塔桥为桥址。同年8月，南京长江大桥的初步测量工作开始，年底完成。随后的定测工作于1959年1月启动，6月完成。1960年，南京工学院的红旗桥头堡设计方案被采纳，大桥技术设计文件在同年6月得到铁道部的认可。
1958年9月，南京长江大桥建设委员会成立，负责领导大桥建设。同年10月，建设工作正式启动，历经8年艰苦奋斗，克服苏联专家撤走的困难，1960年1月18日，正桥9号墩钢围笼下水，标志着大桥正式开工。大桥各墩陆续施工，至1966年4月27日，正桥全部竣工。
1965年11月至1967年8月，桥梁架设完成，1967年8月15日大桥合龙，经受了许世友将军的坦克测试。1968年9月30日铁路桥通车，12月29日公路桥正式开放，南京长江大桥从此连接南北，极大地促进了中国的经济发展。
自1968年至2012年，南京长江大桥经历了多次维修和改造，如2005年的50天维修工程、2006年伸缩缝维修等，以确保其持续发挥重要作用。大桥的成就不仅体现在工程技术上，更体现了中国人民的智慧和坚韧精神。
南京长江大桥位于南京市浦口区和下关区之间，是长江上第一座由我国自行设计和建造的双层式铁路、公路两用桥梁，在中国桥梁史上具有重要意义。南京长江大桥上层为公路桥，下层为双线铁路桥，是连接津浦线与沪宁线两条铁路干线，国家南北交通要津和命脉，也是南京的著名景点之一，以“天堑飞虹”列为新金陵四十八景之一。上层公路桥长4589米，车行道宽15米，可容4辆大型汽车并行，两侧还各有2米多宽的人行道；下层铁路桥长6772米，宽14米，铺有双轨，两列火车可同时对开。1960年代以“世界最长的公铁两用桥”被载入《吉尼斯世界记录大全》。