Die Brücke ist 89 Meter lang und hat einen einzigen Bogen von 12,5 Metern Höhe. Es ist aus Stahlbeton gebaut und mit weißem Verona-Stein verkleidet. Durch alliierte Bombenangriffe während des letzten Krieges zerstört, wurde es in seiner jetzigen Form nach einem Plan gebaut, den die Bürger in einem Referendum von der Gruppe Aussant, Bellucci, Salghetti-Drioli, Trinci, Morganti und Bertini (1946-1950) gewählt hatten.

In römischer Zeit wurden die Ufer des Flusses Arno durch eine Brücke in der Nähe der Kirche St. Christina auf dem Konsularweg Aemila Scauri verbunden, der jetzt über S. Martino führt. Die Überquerung des Arno wurde wahrscheinlich im 11. Jahrhundert an seine jetzige Position verlegt. Bis 1183 war sie die einzige Brücke und wurde Ponte de Arno genannt. Nach Überschwemmungen im Jahre 1179 wurden alle Brücken einschließlich der Ponte Pisano zerstört. Es wurde beschlossen, am Ende der Via S. Maria eine weitere zu bauen und wieder aufzubauen der Ponte de Arno, der später den Namen Ponte Vecchio erhielt. Die Brücke war voll von Gebäuden, Geschäften und Verkaufsständen, die ihre zentrale Lage an der Hauptstraße, die Pisa von Norden nach Süden durchquerte, bestens nutzte.

Die Brücke wurde 1388 durch den Willen von Pietro Gambacorti repariert und brach 1637 erneut zusammen. Die Rekonstruktion einer dreiflügeligen Brücke, die 1660 von Francesco Nave fertiggestellt wurde, führte zum Abriss mehrerer Gebäude an den beiden Ufern und schuf ein neues Panorama in Pisa, wobei der Logge dei Banchi direkt auf den Fluss gerichtet ist.

Seit der zweiten Hälfte des 17. Jahrhunderts findet auf der Brücke der "Gioco del Ponte" statt. Es ist ein Kampf zwischen Teams aus den beiden Teilen von Pisa, nördlich und südlich des Flusses (Mezzogiorno und Tramontana), um die Brücke zu gewinnen, indem sie einen schweren Schwimmer in die gegnerische Seite der Brücke schieben.