สะพานนี้เกิดจากพระราชดำริในพระบาทสมเด็จพระปรมินทรมหาภูมิพลอดุลยเดช เมื่อครั้งที่เสด็จทรงเยี่ยมพระอาการประชวรของสมเด็จพระศรีนครินทราบรมราชชนนี พระองค์ทอดพระเนตรเห็นถึงปัญหาการจราจรของสะพานสมเด็จพระปิ่นเกล้า เมื่อวันที่ 15 กรกฎาคม พ.ศ. 2538 โปรดเกล้าฯ ให้กรุงเทพมหานครก่อสร้างสะพานข้ามแม่น้ำเจ้าพระยาเพิ่มอีก 1 แห่ง เพื่อบรรเทาการจราจรบนสะพานสมเด็จพระปิ่นเกล้ารองรับการเดินทางเชื่อมต่อระหว่างฝั่งพระนครกับฝั่งธนบุรี และเป็นจุดเชื่อมต่อโครงการพระราชดำริตามแนวจตุรทิศ

สะพานพระราม 8 จะช่วยเชื่อมการเดินทางระหว่างฝั่งพระนครกับฝั่งธนบุรีให้สะดวกสบายขึ้น ซึ่งจะช่วยระบายรถบนสะพานสมเด็จพระปิ่นเกล้าได้ถึง 30% และบนสะพานกรุงธน อีก 20% และยังสามารถลดมลพิษทางอากาศบริเวณในเมือง โดยเริ่มเปิดให้ใช้ตั้งแต่วันที่ 7 พฤษภาคม พ.ศ. 2545 เวลา 7:00 น.