A Ponte de D. Maria Pia ou Ponte Maria Pia é uma infraestrutura ferroviária, que transportava a Linha do Norte sobre o Rio Douro, entre as cidades do Porto e Vila Nova de Gaia, no Norte de Portugal. Foi inaugurada em 4 de Novembro de 1877 e foi encerrada em 24 de Junho de 1991, tendo sido substituída pela Ponte de São João. É considerada, junto com o Viaduto de Garabit, como as maiores obras-primas executadas pelo engenheiro Gustave Eiffel. Na altura da sua inauguração, era a ponte com o maior arco em ferro do mundo. Está classificada como Monumento Nacional desde 1982.
A ponte foi baptizada em honra da esposa do rei D. Luís I, a rainha D. Maria Pia de Saboia.
O comprimento total da secção metálica da ponte é de 352,875 m, dos quais 192,875 m correspondem aos viadutos laterais, e 160 m ao arco; o arco apresenta uma forma parabólica, com uma flecha de intradorso de 37,50 m, e uma altura no meio de 10 m, que vai decrescendo, atingindo 7 m nos rins, ou seja, nos pontos em que se iniciam 2 pilares que suportam o tabuleiro. O arco é apoiado por 4 fortes articulações, duas de cada lado, a 15 m de distância uma da outra, fornecendo aos arcos uma grande base, para melhor resistir aos efeitos do vento.
O arco sob o tabuleiro tem 167 metros de corda e 48,60 metros de flecha, assentando sobre sete pilares, dois dos quais sobre o arco. O tabuleiro situa-se a cerca de 60 metros de altura do nível das águas do Rio Douro. A estrutura metálica estava resguardada dos efeitos do clima por várias camadas de tinta. No pavimento da ponte, foi utilizado ferro do tipo Zorés.
O peso total da estrutura metálica é de 4100 t, dos quais 512 t pertencem ao arco, na razão de 3200 kg por metro corrente.
Para o cálculo da resistência da ponte, foi utilizada uma sobrecarga de 4000 kg por metro corrente ou 640 t em todo o arco, um valor que nessa altura era muito superior ao peso dos comboios que circulavam pela ponte; com efeito, quando se fizeram as experiências, foi empregue um comboio formado por duas locomotivas Sharp do Minho e Douro e vários vagões com carga máxima, que alcançou um peso inferior a 3000 kg por metro corrente, para meio arco. Foi devido a este reforço redundante, à grande massa metálica da ponte, e às propriedades do próprio arco, que não se verificou a necessidade de substituir quaisquer rebites no arco nem nos tabuleiros rectos. Com efeito, o arco foi concebido de forma a trabalhar de forma exclusiva à compressão, ou seja, os rebites afrouxavam, devido às vibrações, de forma proporcional aos esforços que suportavam, especialmente quando os esforços variam de sentido, do que quando actuam num sentido constante. O trabalho do ferro era relativamente pequeno, e sempre de compressão no arco, sendo as vibrações pequenas e distribuídas por toda a ponte, exercendo pouca pressão sobre os rebites. Desta forma, a ponte foi projectada de forma a apresentar uma grande solidez.
Em 1982 foi classificada Monumento Nacional.
Em 1990 foi classificada pela American Society of Engineering (ASCE) como Internacional Historic Civil Engineering Landmark.
Em 7 de Julho de 1864, foi inaugurado o lanço até à estação de Vila Nova de Gaia, unindo Lisboa à margem Sul do Rio Douro, e consequentemente ao Porto, embora de forma indirecta. Com efeito, para criar uma ligação efectiva entre as duas cidades, era indispensável continuar a linha até à margem direita do rio, mas isto acarretava grandes problemas de ordem técnica, já que no ponto entre Porto e Gaia o rio forma um imponente fosso, com margens muito escarpadas. Já em 1852, uma comissão encarregada de estudar o traçado da Linha do Norte tinha sido instruída para criar uma solução para a travessia do Rio Douro, de forma a que a linha fosse ligada à futura rede do Minho e Douro, e pudesse ser construída uma estação para o Porto na margem direita, de acordo com as reclamações da cidade, que queria uma gare terminal tão próxima quanto possível do centro.
O primeiro projecto foi apresentado em 11 de Fevereiro de 1862 por Eusébio Page, director da empresa construtora, que atravessava o rio numa ponte muito semelhante às já utilizadas sobre o Mondego e Vouga na Linha do Norte, e sobre o Rio Tejo na Linha do Leste, com pilares de ferro fundido cheios de betão. A altura sobre o nível da água era de 27 metros na maré baixa, obrigando a grandes declives da via férrea para vencer o desnível da ponte. Este projecto foi enviado ao governo, mas não chegou a ser aprovado, embora uma portaria de 6 de Março de 1862 tenha ordenado a elevação do tabuleiro em 12,50 metros para reduzir as rampas da via férrea, e melhorar a localização da estação de Campanhã. Page replicou que esta modificação iria aumentar consideravelmente as despesas de construção, sem trazer quaisquer vantagens. Em 30 de Julho de 1864, o director da empresa construtora, Angel Arribas e Ugarte, enviou um novo projecto para este troço ao engenheiro fiscal, embora sem os estudos da ponte, uma vez que a empresa considerava que esse esforço seria inútil antes do governo aprovar o traçado. O Ministro das Obras Públicas, João Crisóstomo de Abreu e Sousa, respondeu em 24 de Novembro que devia ser elaborado um projecto completo, incluindo a ponte, e que o traçado deveria ser feito de forma a assegurar uma boa ligação com as linhas a Norte do Rio Douro; desta forma, aventou que, em vez do esteiro de Campanhã, a estação de bifurcação deveria ser feita nas Fontainhas ou no Prado do Repouso. A empresa redarguiu que para levar a linha ao Prado do Repouso seria necessário alongar a linha em 8 km, além que o novo traçado seria mais difícil e obrigaria a caras expropriações. José de Salamanca, em nome da empresa construtora, aceitou levar a linha até ao Prado do Repouso, mas com grandes apoios financeiros, incluindo o pagamento das expropriações por conta do governo. Em Abril de 1865, a Companhia Real entregou uma proposta idêntica, em combinação com a empresa construtora, mas aproveitou a ocasião para renegociar a questão da ponte ser feita em via simples ou dupla. Com efeito, o contrato original para as Linhas do Norte e Leste tinha estipulado que a ponte sobre o Rio Douro devia ser desde logo preparada para via dupla, embora de início pudesse ter só uma via. O empreiteiro desde o princípio que contestou esta condição, tendo chegado a levar a questão ao tribunal arbitral, que em 10 de Agosto de 1863 decidiu a favor do governo. Devido à insistência de José de Salamanca, e à pressão do público que queria ver a linha concluída, o governo cedeu, e em 27 de Novembro de 1865 chegou a acordo com a Companhia, pelo que foi submetido à Câmara dos Deputados um projecto de lei para dispensar a construção do tabuleiro para a segunda via, e fixar a construção da estação terminal no Campo do Cirne. Depois de uma demorada discussão, o projecto foi aprovado em 8 de Novembro de 1869.
No entanto, surgiram novos conflitos entre a Companhia Real e o empreiteiro José de Salamanca, paralisando o projecto, pelo que em 1872 o governo intimou a Companhia Real a continuar as obras, ficando esta directamente responsável pela construção. A Companhia apresentou então uma nova directriz, que tinha sugerida por Manuel Afonso de Espregueira, director da Companhia desde 17 de Abril daquele ano. Na sessão de 1 de Maio, o Conselho de Administração autorizou a abertura de um crédito extraordinário para financiar os estudos necessários, cuja execução foi entregue ao engenheiro Pedro Inácio Lopes. Este novo traçado previa a construção de uma ponte entre a Serra do Pilar e o Monte do Seminário, precisamente o ponto onde o vale do rio era mais fundo e as suas margens mais escarpadas. Após a elaboração do projecto, Pedro Inácio Lopes ainda elevou em dois metros o nível dos carris na ponte, de forma a melhorar o traçado em perfil. Devido ao facto deste traçado ser mais difícil, e por isso necessitar de maiores obras de arte, calculava-se que os custos de construção seriam muito superiores aos dos projectos originais, pelo que a Companhia pediu a isenção do imposto sobre o transporte de mercadorias, o que só foi aprovado em 26 de Fevereiro de 1875. Entretanto, em Outubro de 1872 já tinham sido entregues os ante-projectos da Casa Eiffel e Fives-Lille para a ponte sobre o Douro, enquanto que em 8 de Março do ano seguinte o Comité de Paris remeteu ao director da Companhia mais três ante-projectos, das casas Le Creusot, Gouin e Bergas et C.ie. Uma portaria de 7 de Junho de 1875 aprovou o projecto para a conclusão da Linha do Norte, e na sessão do dia 9, o director informou o Conselho que os projectos tinham sido submetidos à análise por uma comissão formada por L. Molinos, antigo presidente da Sociedade dos Engenheiros Civis, H. de Dion, vice-presidente da mesma sociedade, e por Krenz, engenheiro chefe de Pontes e Calçadas. Foi seleccionada a proposta da casa Eiffel, que tinha sido originalmente orçada em 965.000 francos, mas que depois de várias modificações introduzidas pela comissão passou para 1.200.000 francos. O relatório da comissão elogiou o projecto, embora tenham considerado os coeficientes de resistência ligeiramente elevados, embora isto não fosse um problema caso a ponte fosse bem construída. O projecto definitivo foi concebido pelo engenheiro Théophile Seyrig, sócio de Gustave Eiffel. Na sua concepção, teve-se em cuidado a sua inserção nos valores paisagísticos, tendo sido a primeira das pontes projectadas na região do Porto pela firma de Eiffel.