Раньше на месте моста долгое время располагался Плашкоутный мост с деревянным настилом. Он был построен 10 июля 1871 года из-за переноса ярмарки. Руководил строительством моста - Августин Бетанкур. Он также построил ярмарочный ансамбль, почти полностью уничтоженный при советской власти. В 1896 году на мосту было запущено трамвайное движение.
В 1930 году было создано «Нижегородское отделение Мостотреста». Проект Канавинского моста выполнялся архитекторами А. В. Щусевым, П. В. Помазоновым, Н. А. Французовым и инженером А. В. Крыловым. Строительство длилось полтора года и закончилось в 1933 году. Автомобильное, гужевое и пешеходное движение было открыто 2 апреля в 1933 году.
До 1961 года Канавинский мост был единственным капитальным мостом через Оку.
В 1968 - 1972 годах по проекту «Гипротрансмост» проведен первый капитальный ремонт моста.
Осенью 1995 года состояние моста было неудовлетворительное. В период 1995 - 1996 годах проведена частичная реконструкция моста, где было выполнено 20%. Как говорится «сэкономили», в результате через 14 лет мост был в аварийном состоянии.
В ноябре 2008 года было проведено исследование моста. В итоге полное закрытие грузового движения в марте 2009 года, а трамвайного - с 18 апреля 2009 года. В 2016 году с 26 августа по 6 октября проводился ремонт.