Ponte Milvio fue construido en 109 C. por el Censor Marcus Aemilius Scaurus y aunque estaba ubicado "extra urbem", i. mi. fuera de las murallas de la ciudad, siempre ha desempeñado un papel decisivo debido a su posición estratégica entre las carreteras consulares importantes Flaminia, Cassia, Clodia y Veientana.

Originalmente se llamaba "Mulvius", probablemente después de la familia que lo había encargado, y en la Edad Media se llamaba "Mole" o "Mollo" (suave) por la gente. El último nombre probablemente se debió al hecho de que el colapso del arco central requirió la instalación de una pasarela de madera temporal que se balanceó peligrosamente cuando la gente la cruzó. La famosa batalla entre Constantino y Maxentio en el 313 A. D. tuvo lugar en Ponte Milvio.

En el siglo XIX, por voluntad del Papa Piadoso Séptimo, el arquitecto Valadier diseñó su restauración, reemplazando los puentes de drenaje y construyendo una puerta fortificada en el lado norte del puente. En 1849 fue destruido por orden de Garibaldi para impedir el avance del ejército francés. A partir de ese momento se realizaron varias obras en el puente convirtiéndolo en un paso de peatones.