2004年，黄冈市规划局启动《黄冈城市发展战略研究》。

2005年8月20日，由上海同济大学博士生导师陈秉钊教授一行及上海同济城市设计研究院黄冈战略规划项目编制组和罗志刚博士等成员编制的《黄冈市城市发展战略研究总报告》。

2007年12月14日，经国务院同意，国家发改委正式下文《关于批准武汉城市圈和长株潭城市群为全国资源节约型和环境友好型社会建设综合配套改革试验区的通知》，批准武汉城市圈综合配套改革试验。

2008年初，湖北省李鸿忠省长、交通运输厅厅长林志慧实地查看唐家渡桥位。

2008年3月25日，成立了由市长刘雪荣任组长的大桥筹建领导小组。

2008年3月底，黄冈市交通局委托湖北省交通规划设计院开展黄冈第二过江通道(即武汉至黄冈公路快速通道)研究。

2008年4月铁道部计划司给铁四院下达《关于开展武汉城镇群城际网规划研究的函》，包含了武汉至黄冈城际铁路研究。

2008年5月，武汉铁路局委托铁四院开展京九线与武九线联络线规划研究。

2008年7月，湖北省发改委、交通厅、武汉铁路局、黄冈市以及设计单位的领导和专家齐聚黄冈，指导黄冈长江大桥前期工作，共商建桥大计。

2008年8月18日，黄冈市政府组建以交通局为主的大桥项目前期专班正式启动大桥前期工作。

2008年9月，《铁道部、湖北省人民政府关于加快湖北铁路建设有关问题的会议纪要》形成。为加快推进前期工作，黄冈市交通局委托铁四院、中铁大桥院、湖北省交通规划设计院(以下简称"交规院")开展《武汉城市圈黄冈长江公铁大桥及相关工程预可性研究》，铁四院为总体设计单位，负责铁路连接线研究工作，中铁大桥院负责大桥主桥研究工作，交规院负责大桥公路连接线研究工作。

2008年10月27日，来自铁道部经济规划研究院、铁道部鉴定中心、中铁第二公路勘测设计院、省发改委、省交通厅、武汉铁路局、京九电气化改造指挥部、中铁第四勘察设计院、省交通规划设计院等部门和单位的专家分别对黄冈长江大桥的桥位进行了实地踏勘，并听取现场汇报。

2008年10月28日，专家们又听取了中铁第四勘察设计院承担编制的《武汉城市圈黄冈长江大桥及相关工程规划研究》汇报、省交通规划设计院的黄冈长江大桥公路交通规划汇报等。与会专家就黄冈长江大桥技术标准、功能定位、桥位走向等，展开了讨论，提出了相关建议，并一致倾向黄冈长江大桥选址唐家渡。铁路和公路及有关部门专家齐聚黄冈，对《武汉城市圈黄冈长江公铁大桥及相关工程预可性研究》进行了评审。

2009年元月17日，副省长段轮一亲自主持召开由铁道部、省直相关单位和鄂州、黄冈两市政府领导参加的桥位协调会议，协调明确桥位。

2009年2月4日，副省长李宪生到黄冈现场办公，研究解决黄冈长江大桥等重点项目在前期工作中遇到的问题。

2009年3月，湖北四条城际铁路建设动员会后，建设业主湖北城际铁路有限责任公司正式组建，从而全面铺开了武汉至黄冈城际铁路前期工作，确保了各项专题加快推进。

2009年7月13日，交通部长江航务管理局在黄冈市主持召开黄冈长江大桥通航论证报告初审会。专家评审组经过充分讨论，最后一致通过了《黄冈长江大桥通航净空尺度及技术要求论证研究报告》的初审。

2009年7月，铁道部、湖北省政府作出铁计函[2009]858号《关于新建武汉至黄冈铁路项目建议书的批复》，该项目自武汉至黄石铁路葛店南引出，在唐家渡上游跨长江引入黄冈地区设黄冈东站，新建正线长37.9公里，桥隧比58.6%。跨长江采用公铁合建方案(即黄冈长江大桥)，全线设华容东、黄冈、路口、黄冈东四个车站。采用双线客运专线，开行动车组，速度目标值为200公里/小时。投资预估算总额为77.97亿元。由铁道部和湖北省合资建设。

2009年12月，湖北省联发投公司与黄冈市人民政府签署了黄冈至鄂州高速公路投资框架性协议，高速公路及大桥公路部分投资人的确定。

2010年2月8日，目前世界上主跨最长的公路铁路两用长江大桥--湖北黄冈长江大桥8日上午正式开工建设。

2012年3月15日，湖北黄冈长江大桥主塔完成施工。

2012年9月16日10时16分，黄冈长江大桥的最后一块钢梁起吊安装到位，这座世界上主跨最长的公铁两用大桥顺利实现主跨钢梁合龙。

2012年10月31日拍摄的湖北黄冈长江大桥。世界同类桥梁跨度最大的湖北黄冈长江大桥公路桥面板铺设完成。

2013年5月13日清晨，国家重点工程湖北黄冈长江大桥最后一跨公路梁--南岸公路引桥S10-11#墩上游侧现浇梁浇筑完毕。黄冈长江大桥全部主体工程顺利完成。

通车后，从武汉至黄冈的动车组，单向运行只需28分钟，速度之快令人震撼，这一创举加快了武汉城市圈综合交通体系的建设和一体化进程。

黄冈长江大桥长约4.01公里，其中公铁合建段长2.567公里，设计为双层桥面，上层桥面设计为时速100km/h通行四车道高速公路，下层桥面设计为时速200km/h通行双线高速铁路。

主桥为双塔钢桁梁斜拉桥，跨度1215米，主跨度为567米，为至今世界公铁两用桥最大主跨度;其公铁桥体城际铁路、国铁联络线及高速公路项目总投资87.46亿元人民币。其中，黄冈长江大桥24.93亿元。

大桥铁路部分投资由原中国铁道部和湖北省合资建设，公路部分及大桥公路分摊部分的投资由地方招商引资建设。大桥建设工期为4年，于2014年建成。 作为武汉至黄冈城际铁路的过江通道，这座大桥通车后，从武汉乘坐城际火车到黄冈只需28分钟。