五峰山长江大桥是连接连淮扬镇新建铁路和京沪高速公路南延的关键节点工程，是中国高速铁路第一座现代悬索桥，由中铁大桥勘测设计院负责设计，全国工程设计大师、我国悬索桥技术著名专家徐恭义担任总设计师。

铁道部计划司正式委托开展前期研究工作。

2009年底中铁大桥勘测设计院开始现场踏勘和资料收集研究，启动工程可行性研究。

2010年2月完成项目建议书编制。

2010年5月份完成工可研究，开始初步设计。初始的镇江五峰山公铁大桥初步设计方案为悬索桥，其中主跨1120米，在此类桥梁中跨度、荷载均属"世界第一"。

2013年8月，国家发改委批复新建连云港至镇江铁路项目建议书。

2013年9月，按照铁路总公司要补充研究比选隧道过江方案及相关地勘工作。

2013年12月，铁路总公司要求补充论证跨度1036m悬索桥和斜拉桥设计方案研究。

2014年5月中铁大桥勘测设计院按要求完成编制工程可行性研究报告送审。

2014年9月国家发改委批复连淮扬镇铁路工程可行性研究报告。

2014年10月中铁大桥勘测设计院完成五峰山长江大桥初步设计并报送审查。

2014年12月28日，连淮扬镇铁路部分区段正式宣布开工建设，拉开了连淮扬镇铁路建设的序幕。

2015年1月铁路总公司组织全国专家专题审查五峰山长江大桥初步设计方案，跟据专家意见，铁路总公司会后正式确认大桥按四线高速客运铁路、八车道公路设计，悬索桥主跨采用1092m。

2015年1月16日下午，江苏省省政府主要领导和分管领导带队，省相关部门主要负责人和镇江、扬州、盐城、连云港市政府主要负责人参加，在京拜会中国铁路总公司。此次拜会活动的一个重要内容，是加快连淮扬镇铁路建设，确保全线上半年开工。

2015年7月，铁路工程总公司组织在南京会审五峰山大桥施工图设计。

2015年9月，五峰山大桥主桥工程总承包施工全国公开招标。