A ponte está localizada entre as Pontes Vecchio e Alla Carraia e leva o nome da Igreja vizinha, Santa Trinità, sendo uma das mais belas pontes de toda a Itália e uma das mais elegantes da Europa.

Construída em 1252 com o patrocínio da família Frescobaldi, une a Piazza Santa Trinita à Piazza de' Frescobaldi, com dois importantes edifícios nas extremidades: o Palazzo Spini Ferroni Palace ao norte e o Palazzo della Missione ao sul.

O Palazzo dei Frescobaldi ainda mantém a sua estrutura medieval, e a praça é dedicada a esta família porque foram eles que, em 1252, construíram a primeira travessia do Arno, que se tornou, após a reconstrução, Ponte Santa Trinita. Era uma ponte de madeira que ligava a Via Tornabuoni com a outra margem do Arno.

Rompeu-se em 1259 com o peso da multidão que assistia a um espetáculo sobre o Arno e foi refeita pelos arquitetos Giovanni e Ristoro.

Foi reconstruída em pedra, mas cedeu sob a pressão da grande enchente de 1333 que poupou apenas a Ponte alle Grazie. A reconstrução posterior foi lenta e durou meio século, começando só em 1346 e, dada a falta de importância dessa ponte, concluída em 1415.

Outra inundação, em 1557, varreu a ponte, mas permitiu a construção da estrutura de hoje. Cosme I dos Médici encomendou a Bartolomeo Ammannati uma nova ponte, mais forte e mais bonita, que estivesse à altura da importância da Via Tornabuoni e da Via Maggio, onde viviam muitas famílias nobres da corte dos Médici. O projeto durou 10 anos, aparentemente com a ajuda do desenho de Michelangelo, que sugeriu a moderna linha de três arcos elípticos, para que se fixasse aos seus estudos postos em prática nos túmulos da Capela Médici e na escada do vestíbulo da Biblioteca Laurentina.

Esta linha curva é uma inovação que antecipa a forma do Barroco e apresenta um importante aspecto técnico, pois proporciona uma resistência estática chamada de "arco da catenária", que desenha uma cadeia suspensa por dois pontos.

O trabalho começou em 1567. Depois de três anos foi concluída, e imediatamente reverenciada por sua elegância e pelo desenho dos arcos.

Além disso, a ponte deve a sua elegância aos pilares de sustento, que evitam o acúmulo de matérias durante a inundação. Sem falar das colunas brancas sobre os arcos e também das quatro estátuas alegóricas que decoram os cantos, representando as quatro estações, colocadas lá em 1608. Duas são obra do século XVII, feitas pelo escultor Pietro Francavilla (Primavera e Inverno) e as outras duas são trabalhos der Giovanni Caccini (Verão e Outono), fazendo referência ao casamento de Cosme II com Madalena da Áustria.

A ponte foi destruída pelos alemães em retirada no dia 4 de agosto de 1944 e reconstruída anos depois no mesmo lugar onde estava e exatamente como era, sendo reinauguranda em 16 de maio de 1958. Foram capturadas do rio as quatro estátuas decorativas, mas para restaurar a cabeça da Primavera foi preciso aguardar até 1961.

Última curiosidade: Atravessando a Ponte Santa Trinita e olhando em direção à Ponte Vecchio, é possível ver um hidrômetro fixo, constituído por uma haste rígida graduada que serve para medir o nível da Arno.