de brug overspant de Arno op het smalste punt waar men denkt dat een brug voor het eerst werd gebouwd in de Romeinse tijd, toen de via Cassia de rivier overstak op dit punt. De Romeinse pieren waren van steen, de bovenbouw van hout. De brug verschijnt voor het eerst in een document van 996 en werd in 1117 door een overstroming verwoest en in steen gereconstrueerd. In 1218 werd de Ponte alla Carraia, een houten structuur, in de buurt opgericht, waardoor het werd aangeduid als “Ponte Nuovo” ten opzichte van de oudere (Vecchio) structuur., Het werd weer weggevaagd in 1333, op twee van de centrale pieren na, zoals Giovanni Villani in zijn Nuova Cronica opmerkte. Het werd herbouwd in 1345.Giorgio Vasari legde de traditionele visie van zijn tijd vast die het ontwerp toeschreef aan Taddeo Gaddi — naast Giotto, een van de weinige artistieke namen van het trecento die zich tweehonderd jaar later nog steeds herinnerde. Moderne historici presenteren Neri di Fioravanti als mogelijke kandidaat als bouwer.,beschut in een kleine loggia bij de centrale opening van de brug is een verweerde dedicatie steen, die ooit nel trentatrè dopo il mille-trecento, il ponte cadde, per diluvio dell’ acque: poi dieci anni, come al Comun piacque, rifatto Fu con questo adornamento. De Torre Dei Mannelli werd gebouwd in de zuidoostelijke hoek van de brug om het te verdedigen.
de brug bestaat uit drie segmentale bogen: de hoofdboog heeft een overspanning van 30 meter (98 voet) de twee zijbogen overspannen elk 27 meter (89 voet). De stijging van de bogen ligt tussen 3,5 en 4.,4 meter (11½ tot 14½ voet), en de spanwijdte-tot-stijging verhouding 5:1. De ondiepe segmentale bogen, die minder pieren nodig hebben dan de halfronde boog traditioneel gebruikt door de Romeinen, maakte gemakkelijke toegang en navigatie voor dieren getrokken karren. Een ander opmerkelijk ontwerpelement is de grote piazza in het midden van de brug die Leon Battista Alberti beschreef als een prominent ornament in de stad.
een steen met een inscriptie uit Dante (Paradiso xvi., 140-7) beschrijft de plek bij de ingang van de brug waar Buondelmonte de’ Buondelmonti werd vermoord door de Amidei clan in 1215, die de stedelijke gevechten van de Guelfs en Ghibellijnen begon.
De Brug heeft altijd winkels en kooplieden gehost die hun goederen op tafels voor hun gebouwen tentoonstelden, na toestemming van de Bargello (een soort burgemeester, een magistraat en een politieautoriteit).
