旧金山-奥克兰海湾大桥的历史，可以追溯到19世纪60年代，当时旧金山的发展依赖于海运，但随着洲际铁路的建成，它与新交通网络的连接变得遥不可及。为保持贸易中心地位，人们开始考虑修建横跨旧金山湾的大桥。1872年，"海湾大桥委员会"成立，一个名叫"诺顿大帝一世"的人提出在奥克兰与旧金山之间建设悬索桥的设想，得到了广泛支持，尽管建造这样一个巨大工程面临工程技术和资金的巨大挑战。
1921年诺顿去世后，曾考虑过水底隧道的方案，但因不适合车辆通行被放弃。随着汽车普及，建造跨湾大桥的呼声日益高涨。1929年，加州立法机构成立了"加州收费桥管理局"，决定在旧金山和阿拉米达县之间建设桥梁。桥梁选址经过精心考虑，通过耶尔巴布埃纳岛作为中转站，这减少了材料和工人的需求。1931年，经过游说，美国国会批准使用该岛进行建设。
施工中，面对旧金山湾深30米、底部泥土松软的挑战，工程师们创新技术，沉放巨型混凝土锚碇，解决了悬索桥的跨度问题。海湾大桥东桥由双悬臂、五条长跨度通桁架和一条桁架公路组成，是当时最长的桥梁。东桥的塔架曾采用特制木材，通过长条木桩在湾底形成坚实基础。芳草岛隧道是直径最长的运输隧道，隧道内还保留有铁路工人躲避的"死人洞"。
海湾大桥于1936年11月12日正式通车，总成本高达7700万美元。通车初期，道路规划复杂，车道和铁路轨道各有分工。随着时间的推移，大桥进行了多次改造，如车道数量增加、铁路服务终止等。1986年的50周年庆典上，大桥增加了灯饰，使之夜晚更加美观。
旧金山-奥克兰海湾大桥(San Francisco-Oakland Bay Bridge)，当地多简称为海湾大桥(Bay Bridge)，是一座位于美国旧金山湾区，连接旧金山、耶尔巴布埃纳岛（Yerba Buena Island）、以及奥克兰的桥梁。海湾大桥是横跨全美国的80号州际公路一部份，是旧金山到奥克兰的直接通路，每天约有27万辆次汽车从这座大桥的双层桥面通过。海湾大桥是世界上跨度最大的桥梁之一。