Cầu Hàm Rồng nằm trên đường “thiên lý Bắc Nam”, được người Pháp cho khởi công xây dựng năm 1901, đến năm 1905 đưa vào sử dụng. Đầu cầu phía Bắc là núi Ngọc, phía Nam là núi Rồng. Cầu được thiết kế hình mái vòm, rộng 9m, là cây cầu hiện đại nhất Đông Dương thời bấy giờ.
Năm 1946, cầu bị phá hủy. Đến năm 1962, các chuyên gia Liên Xô và Trung Quốc giúp Việt Nam khôi phục lại. Cầu mới rộng 17m gồm 2 nhịp dầm thép, ở giữa là đường sắt, hai bên là đường dành cho ô tô, xe thô sơ và người đi bộ. Ngày 19-5-1964, đúng dịp sinh nhật lần thứ 74 của Chủ tịch Hồ Chí Minh cây cầu được khánh thành.
Trong chiến tranh leo thang đánh phá miền Bắc nước ta, không quân Mỹ đã tập trung nhằm vào “yết hầu” Hàm Rồng, hòng cắt đứt huyết mạch giao thông, ngăn chặn chi viện của hậu phương miền Bắc cho chiến trường miền Nam. Vào 8 giờ 45 phút ngày 3-4-1965, 16 máy bay đầu tiên của Mỹ đã ném bom xuống nhiều địa điểm ở Thanh Hóa như cầu Đò Lèn (Hà Trung), cầu Cun (Nông Cống), ga Văn Trai (Tĩnh Gia),… Trong 2 ngày 3 và 4-4-1965, cầu Hàm Rồng trở thành mục tiêu đánh phá của không quân Mỹ.
Để bảo vệ cầu Hàm Rồng, quân ta đã huy động tổng lực các lực lượng để “giữ vững cầu giữ vững mạch giao thông”. Trong thời điểm ác liệt này đã xuất hiện những anh hùng, trở thành biểu tượng của lòng yêu nước. Nữ anh hùng Ngô Thị Tuyển vác 98kg đạn - nặng gấp đôi trọng lượng cơ thể để tiếp đạn cho bộ đội. Giữa lúc bom đạn đang dội xuống, dân quân Yên Vực (Hoằng Long) chèo thuyền vượt sông Mã chở đạn cho bộ đội cao xạ; dân công làng Hạc Oa (Đông Cương) tiếp đạn, cứu thương cho các trận địa cao xạ đồi 75, C4, Quyết Thắng, Không Tên; 6 cô gái Tổ cứu thương Lò Cao băng mình vào trận địa. Trong khi các lực lượng trên trận địa chiến đấu thì các bà, các mẹ trong vùng nấu cơm, tiếp nước,…
Ngày nay, cầu Hàm Rồng là điểm nhấn trong quần thể du lịch Hàm Rồng với Đền thờ Mẹ Việt Nam Anh hùng và Các Anh hùng Liệt sĩ, làng cổ Đông Sơn, động Long Quang, động Tiên Sơn, núi Ngọc, núi Hàm Rồng,…