thumb|300px|El viaducto de Garabit, un puente en arco metálico proyectado y construido por Gustave Eiffel (1886)
Un puente metálico, por definición, es aquel cuya estructura es de metal, fundamentalmente de acero, aunque desde el final del y hasta finales del se utilizaron primero la fundición de hierro y después el hierro pudelado. Por otro lado, existen soluciones estructurales que combinan el acero con el hormigón, denominadas puentes mixtos cuando ambos elementos tienen una función portante de importancia. Algunas de las tipologías aquí consideradas incluyen tableros, soportes o torres de hormigón, por lo que la frontera entre ambos materiales no siempre está muy clara, aunque se suelen considerar como estructuras metálicas todas aquellas que incluyen vigas, celosías o cables de suspensión o de atirantado vistos fabricados con acero o antiguamente con hierro.
Historia mini|center|El Iron Bridge de Coalbrookdale, construido en 1779. Vista de 2019mini|center|Puente de Wearmouth de 1796, una estructura de fundición de hierro de 72 m de luz mini|Antiguo puente de Southwark en Londres, conjunto de tres arcos de fundición finalizado en 1819) mini|Puente del Carrousel sobre el Sena (1884)
El primer empleo documentado del hierro para construir puentes data del comienzo de la era cristiana en China y la región del Himalaya, donde desde entonces se han construido pasarelas de madera suspendidas de cadenas de hierro.
Pero la generalización de los puentes metálicos solo se hizo posible gracias al enorme desarrollo de la siderurgia durante el inicio de la Revolución Industrial, que implicó la disponibilidad en grandes cantidades primero de fundición de hierro, luego de hierro forjado y finalmente de acero, lo que permitió la construcción de estructuras cada vez mayores, vinculadas inicialmente a la expansión del ferrocarril. El rápido desarrollo de los puentes metálicos en el se debió tanto a sus ventajosas características mecánicas como al cada vez mayor conocimiento de su comportamiento resistente.
Los puentes de fundición de hierro tienen su origen en el Iron Bridge, construido en 1779 por Abraham Darby III sobre el río Severn, en Coalbrookdale, que todavía se conserva. La luz de su arco central sobre el río es de 30,5 m, y su longitud total alcanza los 60 m. Tendrían que pasar 17 años hasta que se construyese la segunda estructura de fundición, el desaparecido puente de Wearmouth sobre el río Wear, que disponía de un sorprendente arco de 72 m de luz proyectado en 1796 por Thomas Paine (conocido principalmente por ser uno de los padres fundadores de los Estados Unidos). Estas primeras estructuras heredaron las tipologías propias de los puentes de piedra y de los de madera.
Entre las realizaciones más destacadas de la época figuran estructuras de notables ingenieros como Thomas Telford (con numerosos arcos de fundición en su haber) y John Rennie (que diseñó el antiguo puente de Southwark sobre el río Támesis, con tres arcos de 64+73+64 metros de luz; el mayor puente de fundición jamás construido). Inicialmente se realizaron uniendo piezas (muchas veces de gran tamaño) con pernos, aunque posteriormente se pasó a utilizar dovelas más pequeñas enlazadas con pasadores, como en el caso del puente Alejandro III de París, un arco de 107 m de luz sobre el río Sena terminado en 1900. Otros ejemplos notables de arcos de fundición construidos en Francia son el puente de las Artes de París, proyectado en 1803 por Louis-Alexandre de Cessart y Jacques Dillon; el puente de Austerlitz original diseñado por Becquey de Beaupré también sobre el río Sena; y el puente del Carrousel construido así mismo en París en 1834 por Antoine-Rémy Polonceau, que supuso el apogeo de los puentes de fundición de hierro.
mini|left|El puente Britannia sobre el estrecho de Menai (1850) mini|El puente Royal Albert en Plymouth (Inglaterra) (1859) mini|Puente Don Luis I en Oporto (1886)
Los puentes de hierro forjado, un material capaz de resistir mucho mejor tracciones y flexiones sin agrietarse, sustituyeron a los puentes de fundición, superando los problemas causados por la fragilidad de este material. El desplome de varias estructuras en el Reino Unido, como en el caso del desastre del puente del Tay en 1879, llevaron a evitar el uso en los puentes ferroviarios de la fundición de hierro, que sería sustituida por el hierro forjado. Las primeras grandes estructuras construidas con este material fueron el puente ferroviario de Conwy (1849; 125 m de luz) y el puente Britannia (1850; con luces de 70+2x142+70 m), dos vigas cajón proyectadas por Robert Stephenson que cruzan los estrechos de Menai. Su novedosa configuración se considera uno de los diseños más innovadores de todas las épocas, convirtiéndose en los primeros grandes puentes viga y vigas cajón de la historia, y en las primeras estructuras en utilizar sistemáticamente el hierro forjado.
El paso de la fundición al hierro forjado supuso un cambio radical en la manera en que se habían concebido los puentes metálicos hasta entonces. Las piezas de fundición se producían por moldeo, de forma que sus secciones solían ser macizas, más adecuadas para trabajar a compresión (como los sillares de un puente de piedra) que a flexión. Sin embargo, el hierro forjado, para adquirir sus propiedades mecánicas, necesitaba ser laminado o extrusionado y repetidamente martilleado, para lo que lo más sencillo era fabricarlo dándole forma de planchas relativamente delgadas, que se podían doblar longitudinalmente para producir barras con perfiles simples, adecuadas para soportar con igual eficacia tracciones, compresiones y esfuerzos de flexión. De esta forma, la disponibilidad de planchas de hierro propició la aparición de la tipología de las vigas cajón, mientras que la utilización de perfiles con forma de barras largas estuvo en el origen de los arcos de celosía y de las vigas trianguladas, tipología esta última que se hizo omnipresente durante la segunda mitad del y las primeras décadas del por su simplicidad de cálculo, facilidad de construcción y coste reducido frente a otras soluciones.
El hierro forjado permitió el desarrollo de grandes estructuras trianguladas, con ejemplos tan destacables como el puente Royal Albert (1859; dos arcos de 135 m de luz) de Isambard Kingdom Brunel sobre el estuario del río Tamar, y las numerosas obras proyectadas por el francés Gustave Eiffel, diseñador del viaducto de Garabit (1886; un arco de celosía de 165 m de luz) y del puente Don Luis I (1886; un arco de celosía de 174 m de luz) en Oporto junto con su socio Théophile Seyrig. Otra obra singular de hierro forjado, aunque concebida para cargas más ligeras que las del ferrocarril, fue el puente colgante de Clifton (1864; vano central de 214 m de luz) en Bristol, un puente suspendido de cadenas proyectado a partir de una propuesta de Brunel.
Sin embargo, la idea de las vigas trianguladas tuvo su origen en los Estados Unidos. Basándose en los diseños de los puentes de madera, un material abundante y asequible muy utilizado en Norteamérica, se patentaron distintos sistemas de celosía de hierro forjado aptas para el paso de ferrocarriles (Town, 1820; Howe, 1840; Pratt, 1844; o Whipple, 1847) que competían entre sí para obtener la mayor ligereza y resistencia posibles. Estos primeros diseños, que todavía combinaban barras de acero y de madera, fueron rápidamente asimilados en Europa, donde la escasez de madera y la disponibilidad de hierro hizo que desde el principio las celosías pasaran a ser totalmente metálicas. Precisamente sería Europa el origen de la viga Warren, la culminación del proceso que tendió a simplificar la geometría de los distintos tipos de vigas trianguladas.
mini|center|Puente Eads en San Luis (Misuri) (1874)mini|center|Puente de vigas de celosía Warren sueco (1917) mini|Puente de Brooklyn (1883) mini|Puente de Forth (1890) mini|Puente de la bahía de Sídney (1932) mini|Gran Puente de Akashi Kaikyō (1998)
Los puentes de acero supusieron un nuevo salto tecnológico importante, propiciado por el desarrollo de los convertidores metalúrgicos (Bessemer y Thomas), y especialmente del horno Martin-Siemens, lo que permitió que a partir de las dos últimas décadas del se pudiera disponer de aceros cada vez de mejor calidad y en grandes cantidades. Aunque ya se había empleado anteriormente de forma aislada (como en el puente de las cadenas de Viena, proyectado en 1828 por Ignaz von Mitis), hubo que esperar casi medio siglo hasta que en 1874 se construyera empleando acero de forma generalizada el puente de San Luis en Misuri sobre el río Misisipi. Proyectado por el ingeniero estadounidense James Buchanan Eads, consta de tres arcos de celosía (152+157+152 m de luz), y es considerado el primer gran puente de acero, en el que además se introdujeron numerosos procedimientos constructivos novedosos, como la ejecución de los arcos por voladizos sucesivos sin necesidad de cimbra (atirantándolos provisionalmente desde pilas y estribos). Curiosamente, más de una década después, Eiffel todavía construyó en 1886 el viaducto de Garabit con hierro pudelado, prefiriendo un material que conocía y dominaba antes que arriesgarse a confiar en el acero. Sin embargo, la introducción del acero como sustituto del hierro forjado ya era imparable, y los dos mayores puentes de finales del se construyeron con este material: el puente de Brooklyn (1883; 1825 m y luz principal de 486 m) sobre el East River en Nueva York, modelo icónico de puente colgante proyectado por John Augustus Roebling; y el puente de Forth en Escocia, (1890; 210+521+521+210 m de luz) atribuido a John Fowler entre otros, un descomunal puente en ménsula de insólita figura que supuso duplicar (alcanzando los 500 m) la luz máxima de este tipo de estructuras (hasta entonces, perteneciente al puente de Sukkur sobre un brazo del río Indo en Pakistán, con 250 m de luz).
La aparición de técnicas de fabricación de aceros de alto rendimiento supuso que se multiplicaran los puentes metálicos de celosía en paralelo con el desarrollo de la red ferroviaria. La época dorada de este tipo de estructuras duró hasta la Primera Guerra Mundial, a pesar de la aparición en Francia en 1898 de un formidable material competidor, el hormigón armado (después pretensado), que algunas décadas más tarde lograría sustituir casi por completo al acero en los puentes de luces pequeñas, gracias a su versatilidad y menores requisitos de mantenimiento. Sin embargo, en los puentes de grandes luces, las estructuras metálicas mantuvieron su primacía a lo largo del , que conservan en las primeras décadas del . Con el acero como protagonista, se construyeron grandes arcos de celosía como el puente de Hell Gate (1916; 298 m de luz) en Nueva York, o el puente de la bahía de Sídney (1932; 503 m de luz), y en especial una serie de espectaculares puentes colgantes de luces cada vez mayores que siguieron el camino iniciado por el puente de Brooklyn, entre los que se pueden citar el puente Golden Gate de San Francisco (California) (1937; 1280 m de luz); el puente de Verrazano-Narrows de Nueva York (1964; 1298 m de luz); el puente del Humber entre Gales e Inglaterra (1981; 1410 m de luz); el Gran Puente de Akashi Kaikyō en Japón (1998, 1991 m de luz); o el puente de los Dardanelos inaugurado en Turquía en 2022, que con 2023 m de luz se convirtió en el mayor del mundo hasta el momento.