Un rapport de l'ingénieur en chef Léonard de Juvigny du 26 octobre 1832 précise que l'utilité de la construction du pont de Fleurville est incontestable et qu'il a été présenté, le 21 février 1832, un projet de cahier des charges dans ce sens. Ce rapport donne également l'estimation des dépenses pour sa construction : 298 000 F. Cette estimation permet de déduire le mode de financement, en l'occurrence par voie de concession à terme. L'adjudication a donc été lancée le 9 février 1833. Le procès-verbal de réception des travaux par Alphonse Léon, ingénieur des Ponts et Chaussées, date du 30 juillet 1835.

Le péage établi pour une durée de 95 ans, du 18 août 1835 au 18 août 1930, a été réduit. En effet, le ministre des Travaux publics a fait savoir que la situation particulière de ce pont permettait de le classer comme une annexe de la route nationale 6 et donc de le racheter au nom de l’État à condition que les départements de Saône-et-Loire et de l'Ain fournissent le quart de l'indemnité à allouer au concessionnaire. Les négociations avec les concessionnaires ont abouti au rachat du pont, la ville de Pont-de-Vaux ayant fourni le complément nécessaire. Le Tableau des ponts construits sur la Saône (3 S 44) dressé par l'ingénieur ordinaire le 30 octobre 1884 fait bien état du premier pont suspendu de Fleurville construit en 1834. Il précise qu'il s'agit alors d'un pont à péage concédé par ordonnance royale du 28 janvier 1833, la concession expirait le 19 août 1930 mais la gratuité du passage a été rachetée le 11 décembre 1883.

Quelques années plus tard, le Tableau des ponts de la Saône - Grande Saône de Verdun à Belleville (3 S 44) dressé par le sous-ingénieur Variot le 29 janvier 1900, décrit les deux ouvrages successifs de Fleurville : il confirme la construction du premier pont suspendu en 1834, transformé en pont métallique en 1899 (Schneider). Le projet de reconstruction du pont de Fleurville a en effet été approuvé par décision ministérielle du 8 mars 1898, les travaux ont été adjugés à l'entrepreneur Schneider du Creusot, le 13 mai 1898 et le procès-verbal de réception définitive des travaux date du 2 août 1901. Il s'agit surtout de remplacer le tablier suspendu par un tablier fixe à poutres droites métalliques. Les piles et les culées sont en maçonnerie. Ce nouvel ouvrage comprend trois travées métalliques. Les poutres sont en acier, de type bow-string. La travée centrale mesure 68 m, elle est une plus grande que les deux autres. La construction du pont a coûté environ 500 000 F (20 Fi 406) et a été confiée à M. Martin, ingénieur des Ponts et Chaussées. Entre 1901 et 1936, le pont a permis le passage du tacot assurant la liaison entre Fleurville et Pont de Vaux.

En ce qui concerne les aménagements de rives, il est spécifié dans le Tableau n° 2 - Description des ouvrages (3 S 9) du 25 mai 1860, la construction en 1835 d'une banquette de halage sous le pont suspendu de Fleurville (sur 136 m).

Le pont a remplacé un bac qui existait déjà à la fin du 18e siècle puisque Thomas Dumorey décrit ainsi l'activité du port de Fleurville : "il y a un bac à ce port pour traverser la rivière : l'on y charge des grains, du bois de merrain, des chiffons pour le papier et du vin ; le long de ce port le chemin du tirage est bas et inégal, il faut le recharger en pierres et gravois." Le port à gradins de Fleurville est mentionné dans l’État des ouvrages de la navigation (3 S 10). La Situation des Travaux de 1844 livre des précisions sur les travaux réalisés pour l'amélioration du passage de Fleurville et en particulier la construction "d'un débarcardère près du pont de Fleurville, pour le chargement des vins de la contrée".

Des restrictions de circulation ont été rendues nécessaires sur le pont depuis 2013 : circulation alternée, limitation du tonnage, trottoir condamné et des capteurs ont été mis en place en 2016 pour contrôler les mouvements de la structure. Un projet de reconstruction totale du pont a été lancé en 2019.