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1953年11月27日，汉水铁路桥正式动工兴建，同时，两岸铁路联线工程也开始进行。
汉水铁路桥全长372米，9墩10孔，桥墩高达30米，最大跨度为55米。桥梁式样中间为下承花梁，两端为标准钢板梁和钢筋混凝土梁。
在苏联专家的指导和帮助下，全部工程都用机械化的施工方法。如用高压射水沉柱法进行打桩，用拆装式混凝土工厂及电力自动输送混凝土的方法浇灌桥墩。这样，大大地推进了施工速度，提高了施工效率，争得了宝贵时间。
汉水铁路桥的施工，是一场不大熟练的演习，出了不少插曲。
那时候钢铁产量少，根据苏联的经验，用的是木制沉井，花了不少珍贵的木材。木沉井造在一只驳船上，另用两只驳船夹着，在驳船中打水，使驳船下沉，沉井浮起，再拖到工地定位。那时沉井还有木底，必须用钢轨来冲去木底，变为无底沉井，才能沉到河床。
在沉井和另一个钢板围堰里，要打大量的混凝土。那时没有水上混凝土工厂，是采取打人民战争的方法，用许多铁驳并列起来，上面放置了l0多台400至800立升的拌和机，有好几百名运送砂石、水泥和拌和的工人，分班分片，共同协作。
为保证武汉长江大桥的建成，中央要求各部委、各地方部门，要人给人，要物给物。
中央第一机械工业部和华东许多工厂，都为长江大桥的建设制造了机具。鞍山钢铁公司、大冶炼钢厂、华新水泥厂供应全部钢材和水泥。全国铁路系统许多桥梁厂、车辆厂供应管桩和机具零件，而且许多部门还派了桥梁专家、技术人员和许多技术工人赶来参加铁桥的建设。
在兴建汉水铁路桥的时候，全市各机关部门及人民群众给予了极大的支援。
武汉电业局工人为桥梁施工安装供电设备，武昌造船厂协助解决材料搬迁房屋，市建筑工程局第一工程公司为桥梁职工承建办公室和宿舍，申福新厂工人协助搬运器材，汉水两岸居民自动组织起来维护工地附近的秩序。长江水利委员会、湖北省交通厅、中共汉阳区委、中共硚口区委和工地附近的公安派出所等单位，均多方面支援工程建设。
1953年是建设汉水铁桥的职工们的艰苦奋斗的一年。在基础工程最紧张的日子里，工人们经常要在严寒的风雨交加的水上坚持工作。进入夏季，铁桥的建设者和洪水进行了出色的赛跑。他们在洪水淹没18米高的木沉井的前3天，就及时把第五号桥墩的混凝土浇灌好了。
汉水铁桥的建设同时是一座丰富而实际的桥梁学校，很多人材从这里成长起来。
普通的青年工人有的只花了一个月或几个月的时间，便能驾驶和管理万能打桩机和吊船了。
仅仅经过3个月训练的铆工和钳工，现在已经成为熟练的潜水员。
有200多名大、专学校学桥梁工程的学生曾在这里实习，其中留在这里的14名学生，已经担任着技术员、工长和领工员的工作。
汉水铁桥于1954年11月12日胜利建成，并于1955年1月1日正式通车。
汉水铁桥不仅为武汉长江大桥的兴建完成了一项重要的准备工作，而且将汉口与汉阳联成一片，使古老的汉阳从此彻底改变了因交通受阻发展一直缓慢的历史，步入与武昌、汉口三镇并驾齐驱的格局。
1954年10月30日，在汉水铁桥即将全部竣工时，汉水公路桥也正式开工兴建。
汉水公路桥全桥共8墩7孔，长达322米。桥面当中是宽阔的车道，可并排行驶6辆大型汽车。两旁各有可容5人并行的人行道。其工程量要比汉水铁桥大3倍，在技术要求上也比较复杂。但这座公路桥从开工到竣工，建设者们只用了13个月时间。
工程段的干部、技术人员和工人都是从汉水铁路桥调去的，他们在铁路桥工程中积累了经验。虽然公路桥工程量比铁路桥还大，而且同样要在一个枯水期内修成，但是他们有充分信心按期完成任务。
汉口桥台打桩工程，规定每班打桩120米尺，这是王立中工班在汉水铁路桥工程中创造的打桩最高纪录。工程段还研究进一步发挥万能打桩机的效能，继续提高打桩效率。
开工后的第一根管桩从开始吊桩到打到设计深度，只用了85分钟，比汉水铁路桥开工初期提高效率5倍。
1955年12月25日，汉水公路桥已全部建成。
武汉市人民政府命名为“江汉桥”。
1955年12月31日，江汉桥举行隆重的通车典礼。
1956年1月22日，毛泽东给汉水公路桥题写桥名为“汉江桥”。
在此前的1955年4月25至26日，英国共产党中央委员会总书记哈里·波立特、中央监察委员会主席罗伯逊·斯图尔参观了建成的汉水铁路桥和建设中的汉水公路桥。
1956年10月10日上午，蒙古人民革命党第一书记达姆巴率中央委员曾德哈希冈白、东戈壁省党委书记策烈布桑巴等，参观了长江大桥工程、汉水公路桥等。还有许多外国友人先后参观了这里，对中国人民高涨的热情给予高度评价。
通过汉水铁桥和公路桥的建设，培养了一批熟练的技术工人、技术人员、管理人员、政治工作人员等等，并积累了丰富的建桥经验，为武汉长江大桥的建设，在各方面做好了充分的准备。