Первый наплавной мост в начале Большой Невки появился в 1784 году и был назван Выборгским. В 1847 году на его месте был сооружён деревянный мост на свайных основаниях с разводным пролётом. Его назвали Сампсониевским, по находящемуся на Выборгской стороне Сампсониевскому собору. Эта переправа ремонтировалась в 1862 году, а в 1871 году была капитально перестроена с сохранением прежней конструкции. В 1889 году Сампсониевский мост снова перестроили. На этот раз была изменена конструкция, увеличено количество пролётов. Мост оставался деревянным с чугунными тумбами и фонарями.
В начале XX века появился план прокладки по Большому Сампсониевскому проспекту трамвайных путей. В связи с этим, рельсы должны были быть проложены и по Сампсониевскому мосту. Возникла необходимость капитальной перестройки переправы. В 1906 году Г. Г. Кривошеиным Городской управе были представлены проекты двух вариантов нового Сампсониевского моста: железобетонного и металлического. Специальная комиссия выбрала металлический вариант с его сооружением на 60 метров ниже по течению Большой Невки. Новый мост, способный пропускать трамваи, был построен в 1908 году.
В 1923 году переправу назвали мостом Свободы. В 1937 году проводился его капитальный ремонт, во время которого мост фактически полностью перестроили. Деревянные пролётные строения были заменены металлическими.
Из-за плохого технического состояния в 1955 году мост Свободы был закрыт. Началась его реконструкция, закончившаяся спустя три года. На основной трассе моста по проекту инженеров В. В. Демченко, Б. Б. Левина и архитекторов Л. А. Носкова, В. А. Грушке была создана новая переправа. Строительные работы велись под руководством инженера П. В. Андреевского. Длина нового Сампсониевского моста составила 214,8 метров, ширина - 27 метров.
4 октября 1991 года мосту вернули прежнее название - Сампсониевский. С июля по ноябрь 2000 года проходил его капитальный ремонт.