Первый деревянный плашкоутный (наплавной) мост соединил Адмиралтейский остров с Васильевским у Зимнего дворца в 1856 году, в 1896-97 гг. его переместили на место нынешнего моста. Металлический мост с разводным пролетом посередине был построен в 1912-16 гг. по проекту инженеров А.П. Пшеницкого и Р.Ф. Мельцера.

Примечательно, что до 1978 года некоторые элементы конструкции моста были деревянными. В техническом плане Дворцовый мост – самый сложный мост на Неве. Уникальный разводной механизм моста, состоящий из моторов, крупных шестерней (среди которых есть цельнолитые, сохранившиеся с открытия моста) и тысячетонных противовесов, способен поднимать вверх 700-тонные пролёты.

В 1997 году мост получил современную ночную иллюминацию.

Во время проведения праздничных мероприятий на разведенных крыльях Дворцового моста проецируются кинофильмы и картины.

За время своего существования Дворцовый мост неоднократно подвергался реконструкции. Так, в 1939 году деревянные перила сменили чугунные с рисунком, изображающим герб и знамена, пятиконечные звезды и пучки колосьев, то есть советскую символику. В 1967 году был проведен капитальный ремонт, а через десять лет на мосту были заменены настил и разводной механизм, поставлены новые фонари. В 1997 году Дворцовый мост снова был обновлен, на нем появилась подсветка. Последняя реконструкция прошла в 2013 году, при этом движение во время ремонта полностью не останавливалось.

Дворцовый мост является пятипролетным. Средний пролет увенчан трехшарнирной аркой, а другие пролеты – двумя неразрезными строениями, оснащенными сквозными фермами. Каждое крыло имеет систему противовесов, которые на шарнирах подвешены к нижней части пролета. При устройстве тротуаров и проезжей части использован металлический настил, а сверху уложен бетонный слой. На стационарных пролетах ограждение гранитное, на разводном пролете – металлическое. Чугунные перила выполнены с художественным литьем. На опорах моста их венчают гранитные парапеты. Шестнадцать опор установлены для освещения и выполнены с архитектурным декором. Спуск со львами у дворцового моста – одна из самых известных достопримечательностей сооружения.