受河流沖刷，使桥墩覆土更浅，危及桥梁与行车安全，甚而发生桥梁遭洪水沖毁导致路线中断之事故，因此，台铁局决定改建这些老旧桥梁。该局计画重建的桥梁，除了已重建完成、或已局部改建、或将来另有重大路线工程计画需配合重建者之外，计罗列出29座桥梁，分别纳入「五大桥梁重建工程」及「铁路沿线老旧桥梁重建工程」两项计画。而本桥的重建，属于「五大桥梁重建工程」项目，为第三代大肚溪桥。第三代桥建造于原第二代桥下游侧（西侧）20公尺处，桥位抬高2公尺，主桥为海线铁路、山线铁路各1座双线桥梁并列，均为25孔32.1公尺