К строительству современного Дворцового моста приступили в конце 1911 года. В результате многочисленных конкурсов победу одержал проект инженера Анджея Павловича Пшеницкого (1869 - 1941). В ходе работ пришлось несколько передвинуть вниз по течению Невы знаменитую Дворцовую пристань с фигурами сторожевых львов. Церемония открытия переправы прошла 23 декабря 1916 года, однако, вследствие наступивших вскоре революционных событий завершить его архитектурное оформление не успели. Так, деревянные решётки моста заменили металлическими лишь в 1939 году.
В 1917 году мост переименовали в Республиканский, но в начале 1944 года, когда в честь снятия блокады некоторым центральным улицам, площадям, набережным и мостам Ленинграда возвратили их исторические названия, он опять стал Дворцовым. В 1960-х, 1970-х, 1990-х и в 2012 - 2013 годах на мосту производились ремонтные работы разного уровня; в 1994 году Дворцовый и Биржевой мосты, а также Стрелка Васильевского острова, Адмиралтейский проспект и Конногвардейский бульвар, стали первыми городскими объектами, с которых с началом интенсивной и далеко не всегда оправданной ликвидации в центре Санкт-Петербурга трамвайного движения были демонтированы пути.