Cầu bắc qua một con hói chảy từ đầu làng đến cuối làng Thanh Toàn (đời Thiệu Trị trùng tên húy nên vua đổi ra Thanh Thủy). Làng Thanh Thủy được thành lập vào cuối thế kỷ XVI, các vị tộc trưởng đầu tiên của làng là những người từ quê hương Thanh Hóa đi theo chân Chúa Nguyễn Hoàng vào khai hoang lập ấp. Một người cháu gái thuộc thế hệ thứ 6 của họ Trần (một trong những dòng họ khai canh khai khẩn làng Thanh Thủy) là bà Trần Thị Đạo đã cúng tiền cho làng xây dựng chiếc cầu này.

Cầu ngói Thanh Toàn là chiếc cầu bằng gỗ được kiến trúc theo kiểu “Thượng gia, hạ kiều” (trên nhà dưới cầu), cầu dài 43 thước mộc (khoảng 18,75m), rộng 14 thước (khoảng 5,82m), hai bên thành cầu có hai dãy bục gỗ và lan can để ngồi nghỉ tựa lưng. Trên cầu có mái che, lợp ngói ống tráng men, chia làm 7 gian, gian giữa của cầu dành để thờ bà Trần Thị Đạo (người có công xây dựng cầu). Cầu ngói Thanh Toàn qua nhiều lần trùng tu (vào các năm 1847, 1906, 1956, 1971), kích thước và vật liệu xây cầu có thay đổi chút ít, kiểu kiến trúc vẫn được giữ nguyên.

Cầu ngói Thanh Toàn là một di tích kiến trúc cổ rất có giá trị về mặt lịch sử và văn hóa. Là một trong những chiếc cầu thuộc vào loại hiếm hoi và có giá trị nghệ thuật cao ở Việt Nam.

Cầu ngói Thanh Toàn đã được công nhận là di tích cấp quốc gia theo Quyết định số 575/QĐ ngày 14/7/1990 của Bộ Văn hoá Thông tin (nay là Bộ Văn hoá, Thể thao và Du lịch).