El famoso puente de Puentecillas es el más antiguo de los que cruzan el río Carrión en Palencia. Sus orígenes parecen remontarse a la época romana, en el siglo I antes de Cristo; aunque actualmente solo queda su trazado medieval.
En la época romana Palencia adquirió gran importancia como punto clave de aprovisionamiento del ejército romano que llevó a la ciudad a convertirse en un importante cruce de grandes vías que unían Numancia, Clunia y Asturica Augusta, entre otras. Esto motivó la necesidad de construir estructuras con las que poder cruzar el río y facilitar el transporte de mercancías. Por eso se data la construcción de este puente en los primeros años de ocupación romana.
Una curiosidad de Puentecillas es el pedestal de piedra que se encuentra a la entrada del puente, llamado el bolo de la paciencia, que durante años tuvo fama de ser el mentidero de la ciudad, donde se reunían las antiguas lavanderas para descansar y comentar los sucesos y las noticias que acontecían en Palencia.
Durante siglos, Puentecillas fue la única vía de paso entre las dos orillas del río. Su construcción daba acceso desde la urbe hasta el Parque del Sotillo de los Canónigos y la zona de huertas. Puentecillas era lugar de paso para los hortelanos que cultivaban a orillas del río. El posterior crecimiento de la ciudad propició que se fueran añadiendo, en los siglos posteriores, otros accesos como el Puente Mayor y el Puente de Abilio Calderón, ejemplo de la arquitectura de hierro en la ciudad de Palencia.
La imagen actual del puente es fruto de las numerosas reparaciones y remodelaciones que ha sufrido a lo largo de su historia, algunas de ellas han llevado a reconstruirlo casi desde cero. Fue declarado Bien de Interés Cultural en el año 2008. Actualmente en su entorno se celebran romerías y mercados medievales, con espacios verdes donde tiene lugar cada año el festival Palencia Sonora, entre otros. Carros y mercancías han dejado paso a caracoladas y fiestas.
Este puente es tan apreciado en Palencia que incluso el Club de Atletismo Puentecillas que lleva su nombre.