在勘察设计阶段，桥梁工程的地形测量包括桥址地形测量、河床地形测量、桥轴线纵断面测量。桥址地形测量为桥梁设计提供1︰2000～1︰500比例尺的工点地形图，并选择水文断面测定水深、流向、流速及计算流量。河床地形测量（水下地形测量）为桥梁设计提供河道水下地形图；桥轴线纵断面测量原理与河床地形测量相同，不同的是沿桥轴线方向测量平面距离及高程，最后沿桥轴线方向绘出纵断面图。

在施工阶段，建立施工平面和高程控制网点，用以放样桥梁中线和墩台、保证桥梁架设的质量。对于干涸及浅水河道，可用钢尺直接丈量或间接测距方法测设桥轴线和墩台中心位置；对于深水河道则采用测角网、测边网和边角网，建立平面控制。高程控制，一般采用水准测量方法，布设基准点（还兼作运营阶段沉降观测的高程依据）与施工水准点。过河水准测量可采用水准仪倾斜螺旋法或经纬仪倾角法和光学测微法等进行对向观测。在竣工阶段，测定墩距、量取墩台各部尺寸，测定支撑垫石及墩帽的高程以及在架梁后测定主梁弦杆的直线性及梁的拱度、立柱的竖直性和各个墩上梁的支点与墩台中心的相对位置。桥梁墩台竣工后，应测定其中心的实际坐标及其间的实际距离，进行水准测量，建立墩台顶上的水准点，检查墩台顶各处和垫石的高程，丈量墩台各部分的尺寸，绘制竣工平面图，编制墩台中心间距和墩台顶水准点高程一览表，为架设上部结构提供资料。上部结构架设的测量工作有支座底板的放样，纵轴线的检查。主柱竖直性的检查以及拱度测定等。架设完毕后，应对它进行竣工测量，编绘平面图，拱度曲线图和纵断面图等。 

在运营阶段，需要进行变形监测，测量桥梁在某一时间内的变形值以及在外力影响下而产生的某个时刻的瞬时变形。定期观测墩台及其上部结构的垂直位移、倾斜位移和水平位移，掌握随时间推移而发生的变形规律。常用的测量方法包括常规地面测量、倾斜测量、激光准直测量、地面立体摄影测量以及全球导航卫星系统（GNSS）动态监测等。