Noch während des Baues wurde 1338 beschlossen, die Brückenpfeiler zu verbreitern und die Fahrbahn komplett aus Stein zu errichten anstatt aus Holz. Die Steine wurden in benachbarten Moselort Winningen gebrochen, was sich heute noch an der Weinlage „Winninger Brückstück“, dem ehemaligen Steinbruch, ablesen lässt. Für die Finanzierung gewährte Papst Clemens VI. den Ablasshandel mit der Begründung, das Pilgerströme die Brücke nutzen werden. Mit der Fertigstellung des Torturmes auf der Lützeler Seite wurde die Brücke 1429 fertiggestellt. Nach militärischen Umbauten und Verstärkungen der Brücke im 17. Und 18. Jahrhundert wurde Sie 1794 von Franzosen eingenommen und die Nepomuksstatue von 1740 versenkt. In der preußischen Zeit wurde auch die Balduinbrücke ab 1830 in die Stadtbefestigung mit Traversenturm in Lützel und großen Moselbrückentor eingebunden. Die Tore verschwanden mit der Entfestigung der Stadtumwallung 1897. Eine Anekdote berichtet, das der Achte Bogen, genannt Teufelsbogen, beim Eisgang 1831 beschädigt wurde, als die preußische Artillerie versuchte, das Eis per Waffengewalt zu entfernen. Dieser Bogen trägt heute eine rote Sandsteinumwallung. 1883 wurden eiserne Stege für Fußgänger angebracht und  1895 die Straßenbahn über die Brücke geführt. Beim Rückzug der Wehrmacht wurden am  07. März 1945 alle Brücken in Koblenz gesprengt und erst 1949 konnte die restaurierte Brücke wieder befahren werden. Von 1964 bis 1970 wurden auf der Lützeler Seite sechs Bögen im Zuge der Moselkanalisierung abgerissen und die Brücke um das Doppelte verbreitert, dabei wurden die Umbauten des 19. Jahrhunderts komplett entfernt. In Erinnerung an Balduin von Luxemburg eine Statue des Koblenzer Bildhauers Rudi Scheuermann eingeweiht. 2013 wurde das mittelalterliche Teilstück generalsaniert und verstärkt, da die Brücke bis heute einen großen Anteil des Straßenverkehrs zwischen den Stadtteilen Lützel, Neuendorf, Wallersheim, Altstadt und Neustadt trägt.