自沪宁铁路和津浦铁路通车以后,由于长江阻隔,两岸不能贯通。后来仅靠宁浦火车轮渡,每日仅有一对直通客车由轮渡载运过江,交通十分不便。新中国成立后,又增加了3艘较大的渡轮,仍不能满足国民经济日益发展的需要。1956年,武汉长江大桥还在建设之中,铁道部指定设计总局大桥设计事务所(中铁大桥勘测设计院集团有限公司前身)着手进行南京长江大桥的勘测设计工作。1956年12月完成草测。
1958年8月,铁道部会同省、市等相关部门,经研究确定宝塔桥桥址方案为桥址建议方案,决定按公路、铁路两用桥设计。随即开始南京长江大桥初测工作,同年12月完成。
由于国际国内的多方面因素,南京长江大桥屡建屡停,时间跨度长达9年。1959年11月15日,中共江苏省委为协调地方和施工单位的工作,决定成立南京长江大桥工程指挥部,大桥工程局局长彭敏任总指挥,梅旸春任总工程师。
1960年1月18日,主体工程正桥桥墩开工,正桥9号墩钢围笼浮运下水,宣布南京长江大桥正式开工,大桥建设全面启动。之后,正桥其余9个桥墩陆续开工。建设过程中经历了三年自然灾害和文革时期,广大建桥工人和科技人员怀着对祖国的无比忠诚,忍辱负重,坚守岗位,在建桥过程中自力更生研发成功我国第一代低合金桥梁钢,开发成功多种深水基础工程,南京长江大桥是中国桥梁建设史上一座重要的里程碑。