A ponte está construída sobre unha cimentación romana.[2] As primeiras referencias a esta ponte datan dos séculos X-XI,[3] cando se chamaba "Ponti Sancti Pelagli de Lutto" (Ponte de San Paio de Lodo) e era propiedade dos condes de Borgoña.[4] A mítica fortaleza de San Paio de Lodo estaba situada preto desta ponte, o lugar onde loitaron os exércitos de Doña Urraca e o arcebispo Xelmírez. En 997, Almanzor cruzouna destruíndo a fortaleza que a defendía.[5] Calquera que quixera cruzar o río pola ponte tiña que pagar unha peaxe, pero grazas ao arcebispo compostelán Diego Xelmírez isto rematou no século XII.
A ponte foi testemuña da batalla de Ponte Sampaio contra a invasión francesa, que tivo lugar os días 7 e 8 de xuño de 1809 con intenso lume de canón a ambas as beiras do río Verdugo e na que se derrotou aos franceses.[6][7]
É unha ponte de pedra de 144 metros de lonxitude[3] e dez metros de ancho. Conta con dez arcos apuntados de media punta entre os que se sitúan grandes tallamares. Ten un peitoril de pedra[8] e presenta profundas modificacións e reconstrucións levadas a cabo nos séculos XVI e XVIII.[4]
A ponte forma parte da estrada PO-264 e pertence á rede de estradas da Xunta de Galicia.[1] Pola ponte pasa o camiño Portugués de peregrinación a Santiago de Compostela.[3]