Cầu Hiền Lương lần đầu tiên được xây dựng vào năm 1928 bởi Phủ Vĩnh Linh, với sự đóng góp công sức của người dân địa phương trong vùng. Khi đó, cầu được làm bằng gỗ, đóng cọc sắt, rộng chỉ 2 mét và chủ yếu phục vụ cho người đi bộ qua sông Bến Hải. Tuy nhiên, cây cầu này chỉ tồn tại trong thời gian ngắn và không đáp ứng được nhu cầu giao thông ngày càng tăng.
Đến năm 1950, thực dân Pháp quyết định xây dựng lại cầu Hiền Lương bằng bê tông cốt thép, với chiều dài 162 mét, rộng 3,6 mét, và trọng tải 10 tấn. Tuy nhiên, cây cầu này bị du kích Việt Nam đánh sập vào năm 1952 để ngăn chặn sự tiến công của quân Pháp ra miền Bắc.
Cũng trong năm 1952, thực dân Pháp tiếp tục xây dựng một cây cầu mới với thiết kế hiện đại hơn: dài 178 mét, gồm 7 nhịp, trụ bằng bê tông cốt thép, dầm thép, mặt lát gỗ thông, rộng 4 mét, hai bên có thành chắn cao 1,2 mét, và trọng tải tối đa 18 tấn. Đây chính là cây cầu Hiền Lương "nguyên bản" được nhắc đến nhiều nhất trong lịch sử, tồn tại qua giai đoạn chia cắt đất nước và trở thành biểu tượng của vĩ tuyến 17.

Sau khi bị bom Mỹ đánh sập vào năm 1967, cầu Hiền Lương được thay thế bằng các cầu phao dã chiến. Đến năm 1974, chính quyền Việt Nam Dân chủ Cộng hòa xây dựng lại cầu bằng bê tông cốt thép, dài 186 mét, rộng 9 mét, có hành lang dành cho người đi bộ. Năm 1996, Bộ Giao thông Vận tải Việt Nam xây dựng một cây cầu mới dài 230 mét, rộng 11,5 mét, sử dụng công nghệ đúc đẩy hiện đại, nằm cạnh cầu cũ để phục vụ giao thông.
Để bảo tồn giá trị lịch sử, năm 2001, tỉnh Quảng Trị đã phục dựng cầu Hiền Lương theo thiết kế nguyên bản của cây cầu năm 1952, với chiều dài 182,97 mét, mặt lát gỗ lim, và khánh thành vào năm 2003. Cây cầu này hiện nay chủ yếu phục vụ khách tham quan và được sơn hai màu xanh (bờ Bắc) và vàng (bờ Nam) để tái hiện giai đoạn chia cắt.

