Ce pont a été construit au début du XXe siècle pour remplacer une passerelle dont l'état de vétusté était « inquiétant pour la batellerie et la circulation des piétons », comme les habitants des quartiers alentour le signalent en 1909[1]. Cette passerelle de bois avait été installée en 1876[2]. M. Charrière remporte le concours d'architecture en 1911, avec son projet d'un « pont métallique continu à trois travées »[1]. En 1913, la construction d'un pont en pierre et acier est réalisée sur commande de la municipalité de Paul Bellamy[2]. La fonderie Voruz réalise le pont, le dotant notamment d'un modèle original de réverbère[1]. L'ouvrage est baptisé « pont de Barbin »[2], nom déjà porté par un quai, du fait de la proximité du quartier éponyme.
Il prend le nom de « pont Saint-Mihiel » le , après un vote du conseil municipal, en référence à la ville de Saint-Mihiel dans la Meuse. Cette commune, occupée durant les quatre années que dura la Première Guerre mondiale, fut libérée lors de la bataille du saillant de Saint-Mihiel qui eut lieu les 12 et . Elle bénéficia d'une aide nantaise (et lyonnaise) pour sa reconstruction après le conflit[3].
Pendant l'été 2011, des travaux de rénovation de divers éléments de l'ouvrage (réfection de ses rives et de sa chaussée) et de sa protection anticorrosion sont réalisés[4].
Pendant l'épidémie de covid-19, le pont figurait parmi les infrastructures provisoirement fermées aux voitures[5].
Sa réouverture aux voitures en 2021 a suscité une polémique[6]. En juin 2023, après une campagne menée par des habitants[7], le pont est de nouveau fermé à la circulation automobile, et ce de façon définitive[8].
↑ ab et cÉtienne Ravilly et Jacques-Yves de Sallier-Dupin, La Ville de Nantes de la monarchie de juillet à nos jours, Nantes, éditions Reflets du passé, , 304 p. (ISBN2-86507-019-0), p. 255.