三鶯大橋改建工程分為四個階段進行。第一階段主要在原橋兩側增設專用機車道及人行道,解決汽車、機慢車與行人混流所帶來的安全問題。隨後第二及第三階段採用半半施工方式,改建原橋結構,以改善橋體老舊及道路線形不佳問題,並提升橋梁防洪抗災能力。第四階段則將串聯鶯歌環河路網,增設環河路匝道,預期大幅改善三鶯地區往來車流。
三鶯大橋全長約596.7公尺,橋寬38.25公尺,總經費約新臺幣23億元。第一階段改建工程包含自來水管橋工程及附掛管線施作,並在原橋上下游各增設一座匝道橋,橋面設置一條機車道及一條人行兼自行車道,該階段已於109年5月順利完工。
第二階段主線工程於112年1月15日完成,隨後展開最後階段施工,完成三鶯大橋兩側機車道、人行兼自行車道及與環河路匝道的銜接工程,整體工程於112年9月23日正式全線通車,全面提升橋梁運輸效率與行人安全。