南京长江大桥虽然不是新中国成立后修建的第一座长江大桥，却是第一座由中国自行设计和建造的长江大桥，在中国桥梁史和世界桥梁史上都具有极其重要的意义，还是中国经济建设的重要成就，被称为“争气桥”——“不争馒头争口气”。
早在民国时期，南京长江大桥就进行了建桥的勘测，并重金聘请外国桥梁专家约翰·华特尔对建桥作实地考察。外国专家的考察结果却是：“水深流急，不宜建桥。”
新中国成立后，当武汉长江大桥还在轰轰烈烈地建设中时，南京长江大桥就开始了勘测设计等工作。1960年1月18日，南京长江大桥正式开工建设。经过为期6年的艰苦建设，1968年9月30日，铁路桥先行通车。1968年12月29日，公路桥竣工通车，标志着南京长江大桥全线贯通。万里长江上，又多了一条“彩虹”。
有意思的是，南京军区为了检验南京长江大桥的质量，1969年9月26日，将118辆坦克、轮式车辆编队驶过大桥。整个车队绵延近10公里，蔚为壮观，前来参观这一盛事的群众络绎不绝。
其实，更有意思的是，南京长江大桥虽然身在南京，但一直以来就不属于南京市管辖，也不属江苏省管辖，而是由上海铁路桥管理。
据江苏省地方志记载，南京长江大桥竣工后，由铁道部会同南京长江大桥建设委员会、上海铁路局、大桥工程局等单位组成大桥验收交接组，于1968年9月9日至26日在桥南往返开行重载列车试验，测验数据，取得实测结果，证明钢梁及其结构等均优良，达到设计标准。9月30日，铁路桥先行通车。10月1日，上海铁路局即对大桥进行了接管并运营。
上海铁路局设立了南京长江大桥管理处，对大桥进行统一管理。南京长江大桥管理处，主要担负南京长江大桥的线路、桥梁、电力、通讯、机械、房屋、公路等设备养护维修与公园管理、外事接待、旅游服务、安全保卫等工作任务，受上海铁路局南京铁路分局和南京市双重领导。
2005年，上海铁路局所辖的南京铁路分局与上海铁路分局、杭州铁路分局、蚌埠铁路分局等一起撤销，随后成立了南京桥工段，仍然隶属于上海铁路局。据媒体报道，南京长江大桥在通车半个世纪以来，由于风雨侵蚀、过桥车辆荷载、车速提高以及材料老化等因素，使得桥面、基座等部位出现多处裂缝。不过，由于南京长江大桥管理方一直是上海铁路局南京桥工段，资产也归上海铁路局所有，如果要对南京长江大桥进行维修，必须得到上海铁路局批准。为了加强对南京长江大桥的维修管理，2016年8月3日上午，上海铁路局与南京市人民政府签署协议，将南京长江大桥公路桥资产移交给南京市，并由南京市牵头进行公路桥维修改造工作。
这意味着，南京长江大桥维修时间原先由上海铁路局决定，现在南京长江大桥维修时间，南京市有了很大主动权。