Le site de Morlaix forme un entonnoir en raison de la confluence des cours d'eau et de l'encaissement prononcé de la vallée aux versants en pente très forte : les dénivelés sont importants, allant d'une centaine de mètres pour les lambeaux de plateaux avoisinants jusqu'au niveau de la mer. Ces pentes fortes expliquent les deux ouvrages d'art qui marquent le paysage de la ville : le viaduc ferroviaire, construit dans la seconde moitié du XIXe siècle pour permettre le passage de la ligne ferroviaire Paris-Brest, et celui de la route nationale 12, une voie express, dans la seconde moitié du XXe siècle.
La construction du viaduc est commencée le 20 juillet 1861. Il sera livré à la compagnie des chemins de fer de l'Ouest le 11 décembre 1863 et mis en service le 26 avril 1865. Le 28 septembre 1891, est mise en service la ligne de Carhaix à Morlaix à voie métrique, empruntant le viaduc par ajout d'un troisième rail.
Fortement endommagé par les bombardements anglais durant la Seconde Guerre mondiale, il est rapidement réparé par les autorités allemandes, en raison de son importance stratégique.
Le 29 octobre 1975, le viaduc est inscrit au titre des monuments historique.
Le viaduc de Morlaix est situé au point kilométrique (PK) 562,464 de la ligne de Paris-Montparnasse à Brest. Il est précédé par la gare de Plouigneau et le viaduc de Trévidy. Son franchissement permet l'arrivée en gare de Morlaix située sur les hauteurs de la ville.