เริ่มสร้างขึ้นเมื่อปี พ.ศ. ๒๔๘๕ สมัยสงครามมหาเอเชียบูรพา โดยกรมทางหลวง โดยมีจุดประสงค์ให้เป้นเส้นทางที่เชื่อมโยงระหว่างภาคกลางและภาคเหนือแทน

โดยมีพิธีเปิดให้ใช้งานได้เมือวันที่ ๑ กันยายน ๒๔๙๓ โดยมีพันตรี หม่อมหลวงกรี เดชาติวงศ์ อธิบดีกรมทางหลวงในสมัยนั้นเป็นประธานเปิดสะพาน ต่อมาในปี พ.ศ. ๒๕๑๒ กรมทางหลวงได้งบประมาณทางหลวงหมายเลข ๓๒ ตอน บางปะอิน - นครสวรรค์ จึงได้สร้างสะพานขึ้นอีกสะพานหนึ่ง คู่กับสะพานเดชาติวงศ์เดิม เรียกว่า สะพานเดชาติวงศ์ ๒ โดยเป็นสะพานคอนกรีตเสริมเหล็กคู่ขนานไปกับสะพานเดชาติวงศ์เดิม และเปิดใช้เมื่อวันที่ ๒๓ มิถุนายน ๒๕๑๔

ต่อมามีการสร้างสะพานเดชาติวงศ์ ๓ เมื่อวันที่ ๑๕ พฤศจิกายน ๒๕๓๒ และสร้างเสร็จ เปิดใช้งานเมื่อวันที่ ๙ เมษายน ๒๕๓๖

ปัจจุบัน เปิดใช้งานสะพานเดชาติวงศ์เพียง ๒ สะพาน คือ สะพานเดชาติวงศ์ ๒ และ ๓ ส่วนสะพานเดชาติวงศ์ ๑ จังหวัดนครสวรรค์ เปิดไว้เป็นสะพานประวัติศาสตร์ ซึ่งใช้ในการจัดงานต่าง ๆ ของจังหวัด หรือเปิดให้ใช้งานได้ในกรณีฉุกเฉิน เช่น เกิดอุบัติเหตุ การจราจรติดขัด เป็นต้น