Le viaduc de Saint-Mammès est construit entre 1846 et 1848[1]. Il est mis en service en septembre 1849 lors de l'inauguration de la ligne entre Paris et Tonnerre[3]. À sa mise en service, le viaduc est constitué de trente arches de 10 m de haut, dont deux (celles qui permettent le franchissement du Loing) sont en fonte[4].
Le 16 juin 1940, l'arche qui enjambe le Loing est dynamitée par le Génie français pour ralentir l’avancée des troupes allemandes. Pendant toute la durée de la guerre, le trafic ferroviaire est interrompu entre la gare de Moret - Veneux-les-Sablons et celle de Saint-Mammès ; le transbordement des voyageurs se fait par la route en empruntant un pont en bois construit par les Allemands au-dessus du Loing. Les deux arches en fonte, du côté de Saint-Mammès, sont reconstruites en maçonnerie à la fin de la guerre[5].