長さ91ｍ、高さ31ｍを誇るわが国最大のレンガ造りのアーチ橋で、明治25年に鉄道橋として竣工された。旧信越本線の横川～軽井沢間の急勾配を克服するためにアプト式のレールが敷かれ、当時から「めがね橋」と呼ばれ親しまれていた。昭和38年に、新線が敷かれると、その役割を終え、現在はＪＲ横川駅から旧熊ノ平駅までの旧線跡が６㎞ほどの「アプトの道」という遊歩道になっており、その途中にあるこの橋の上を歩くことができる。鉄道にとって勾配は難敵であり、その克服のために多くの技術と知恵が結集され、アプト式もそのひとつである。碓氷第三橋梁は、日本人技師の古川晴一と鉄道作業局技師長として1882年に招聘されたイギリス人技師のパウナルとにより設計されたもの。

　1993年には「碓氷峠鉄道施設」として他の４つの橋梁などとともに日本初の重要文化財に指定され、また、ユネスコの世界遺産への登録も目指している。ちなみに、横川機関区（ＪＲ化後は横川運転区）の跡地は、現在「碓氷峠鉄道文化むら」になっており、その敷地内の一部にはアプト式で使われた、ギザギザ形のラックレールが横向きに埋め込まれている。