钱塘江，古名“浙江”，为浙江省内最长的河流，全长605公里，分为新安江、富春江和钱塘江三部分。其中杭州市境内段长74公里，因靠近杭州湾，具有喇叭口形的地理条件，河口的涌潮，气势磅礴，举世无双。诗仙李白在《横江词》中写道：“海神来过恶风回，浪打天门石壁开。浙江八月何如此，潮似连山喷雪来。”苏轼亦有诗曰：“八月十八潮，壮观天下无。”钱塘江上一直没有桥梁，全靠闸口的义渡沟通两岸。北岸渡口码头位于江干三廊庙，南岸码头位于萧山西兴，“由绍渡杭或由杭渡绍者，往往视（江水）为畏途。”钱塘江上出现大桥之前，杭州民间曾流行一句俗语“钱塘江上架桥”，意为不可能办成的事。因为在当时老百姓的眼中，浪高流急江阔的钱塘江上根本无法建造大桥。钱塘江造桥的历史最早可溯到晚清光绪年间，晚清巨商胡雪岩也曾设想建造钱塘江大桥，并聘请英国、德国、法国的造桥专家到钱塘江边地勘察，并初步选定了桥址。据1875年9月4日《申报》载：“钱江为越郡一带晋省之要路，朝夕往来，日无虚晷。渡船舟子每以贪载船重致遭沉溺。自胡方伯设有义渡之舟，而后人安利济矣。然江面寥阔，水势奔腾，一遇狂风，未有克保生全者。故当风狂浪猛之时，官宪必谕令封江，而舟子贪利忘生，客子贪便忘命，往往禁令朝悬，而觊楷夕挂。迨遭覆没，后悔莫及。近知方伯体好生之意，筹保全之，拟仿上海大桥格式，于江面搭造大桥，业经蒙抚宪允准，请定西人来浙，相度埠口，测量水势，而拨巨款以建造云。”随着生意的失效，胡雪岩的这一若大愿望也腹死胎中。

20世纪30年代，杭州城市建设“日新月异，交通需要日切”，沪杭甬线、浙赣线以及杭州与东南沿海各埠的交通都被钱塘江所阻隔，经济发展受到很大制约。而一旦大桥建成，则“沪杭甬及杭江二铁路，便得跨江而渡，互相衔接，杭垣交通，益感便利，其有裨于市况之繁荣者，当非浅鲜”。1931年．热心造桥的曾养甫主持浙江省建设厅，立即组织水利委员会进行专门调查，收集了大量的水文、地质、气象等资料，论证了在充足的人力、物力和财力条件下建造大桥的可行性。当时，在钱塘江上造桥有两难，一是水流湍急，潮头壁立，江水倒流十分严重；另一是流沙的威胁，沙砾随波漂移，“江底就像飓风中变化莫测的沙丘”。1934年，在美国获得工学博士的茅以升毅然接受这个挑战，出任钱塘江大桥工程处处长，并推荐同窗罗英担任总工程师。造桥经费最初估计为国币500万元，由铁道部和省政府协定各半，后又变更为“部七省三”承担，其中的350万指定由沪杭甬铁路公债拨充，150万则由浙江兴业银行（75万）、中国银行（30万）、交通银行（22 .5万）、四明银行（15万）、浙江实业银行（7. 5万）组成的银行团借款充用。实际上，为赶进度，造桥经费几经追加，最后达到700万元。大桥施工经招商、投标，由英商道门朗公司中标承包正桥钢梁，丹麦康益洋行承包正桥桥墩，东亚工程公司承包北岸引桥及全部公路桥面，新亨营造厂承包南岸引桥，德商西门子洋行承包引桥钢拱。整个工程完全由中国技术人员组织监造。

钱塘江大桥选址在杭州西南的闸口，正好处于江流为山脉所阻而转折的下游，江面较狭窄，河身稳定，不致改道。虽离市区较远，行人要绕道，但对于铁路和公路的联络都极为便利。建桥前，经工程技术人员对地质、水文气象等资料的调查研究，现场勘测和对桥址、桥墩位的钻探，否定了原由铁道部顾问美国人华特尔设计的方案。中国工程师自行设计出不同跨度的6种设计方案，最后选定铁路公路分层，正桥跨度均为67米的设计方案。钱塘江大桥为铁路、公路两用双层桥，铁路面长1322米，公路面全长1453米，其中正桥1072米，北岸引桥288米，南岸引桥93米。桥的上部结构正桥为铬钢、合金钢简支桁梁共16孔，每孔跨度67米、重260吨。引桥为炭钢制造的钢拱4孔（北岸3孔，南岸1孔，孔跨均为50米）及若干孔钢筋混凝土框架桥组成。桥的下部为正桥桥墩15座，均系钢筋混凝土空心桥墩，用气压沉箱法下沉，其中6座直达岩层，桩基最深达30米，桩尖至墩顶最高近60米。引桥桥墩共21座，北岸大小16座，南岸5座，除2座采用开口沉井沉至岩层外，其余均为木桩基础。桥的上层为双车道公路和行人道，行车道宽6 1米，两侧人行道各宽1 52米，以息臂对称伸出钢梁，铺筑水泥板，设计载重为H-15级。汽车最大通过能力按二级公路每日5000辆。桥下层为标准轨距单线铁路，宽4 88米，高6 7米，每孔钢梁两侧设有避车台。梁底高13 31米，最高洪水位至梁底净空5.5米。设计载重古柏氏50级，通过能力为每昼夜77.5对。公路路面是在钢梁上层浇筑的，宽20尺，厚7寸，两旁人行道各宽5尺，用翅臂式构造，伸出钢梁之外。

钱塘江造桥最关键的施工在于建筑桥墩，茅以升和他的同事们采用当时建筑界绝无仅有的“浮运气压沉箱法”来克服流沙的威胁——先在岸上浇筑好钢筋桥墩，用特别吊车移至江边落水，浮运至桥址就位，然后用气压浮箱法将墩底浮沙逐渐挖出使墩底徐徐下降至石层为止，这样大桥就有了稳固的桥墩。因要兼顾铁路及公路的关系，大桥采用双层式的梁，下面通火车，上层通汽车，在国内可算是第一次。铁路、公路过桥，引起的问题很多，如车辆的质量与冲击力，车辆四周的净空，车辆上的风力，同时同地的最大载重，桥梁下垂的挠度等，均须在设计时顾虑周到，“务使全部构造，小至一钉之微，都能安全胜任，而又恰如其分，无一处浪费，以免增加重量，徒耗资金”。为克服重重困难，茅以升和他的同事们发明了三种特殊设备：一是桩架轨道。从装配工场伸至江边水深处，两条轨道各长260尺。二是钢梁托车。主要用于装配工场搬运钢梁，同时有顶高的机能，可将整座钢梁顶托至所需高度。三是升降浮船。两只特制的长方形木船联结成对，每船长70尺、宽34尺、吃水深7尺。船上各建木架，高约18尺，上架横木，作为钢梁的支座。引桥的桥墩，北岸大小16座，南岸5座，因深度各异，地质不同，多以采用了很多方法。比如，普通开挖、混凝土桩、木桩、开顶沉箱、围堰木桩等。在具体施工中，茅以升等人打破了传统的造桥习惯，采用上下并进、一气呵成新方法。一批在校大学生在施工中得到了锻炼，工地俨然成了理论与实践相结合的大课堂，为国家培养了许多桥梁技术人员。

1937年9月26日，钱塘江大桥铁路通车。11月17日，公路通车。整个工程共使用钢材6895吨，水泥9865吨，石子20570立方未，黄砂9700立方米，15米以上木桩3334根。大桥的建成使沪杭甬线和浙赣线彻底贯通，“东南铁路系统得以连接一气”；浙东、浙西各公路路线也互相连贯，“通达诸省而又缩短时日”。杭城万人空巷，百姓额手称庆，“人们终于可以用双脚跨过钱塘江了！”正如大桥开工时国人所期望的那样，“此桥的兴筑，其价值重大，不仅局限于浙省一隅，东南各省的经济、文化，甚至全国的交通、国防，均将蒙受极大的利益”。当时抗战正酣，兵燹迫近，大桥对于“军队之运输，军备给养之补充，商品之供应，曾有重大之功用”。钱塘江大桥是中国人自己设计建造的第一座现代化铁桥。大桥建成后，与北岸的六和塔浑然一体，交相辉映。当时游人纷纷登上六和塔，俯瞰简洁、优雅而壮美的钱塘江大桥。直至今日，六和塔和它身后横穿的钱塘江大桥仍是杭州的标志性图像之一。