新中国刚成立，中央人民政府就决定修建这座大桥。自1950年起，就开始了对江底的地质钻探，经过了3年多时间，准确而详细地掌握了江底地质的全貌，选出了最合适的桥址线，与茅以升的设计方案中的桥址线基本一致。
1953年，我国请苏联交通部作出武汉长江大桥的初步设计，并经苏联的鉴定委员会作出鉴定结论，正式发表。武汉长江大桥为铁路、公路双层联合大桥，大桥的铁路与公路的安排，正桥桥墩基础与上部钢梁结构等重要部分，都与钱塘江桥相似。
我国铁道部成立了武汉长江大桥工程局，局长是彭敏，汪菊潜任总工程师。并成立了武汉长江大桥技术顾问委员会，由茅以升、罗英等26位专家组成，茅以升任主任委员。
早在1950年秋，政务院就曾召开讨论武汉长江大桥建设方案的专门会议，茅以升应邀参加。周恩来总理向他详细询问了大桥的设计、施工等情况。会后又对他说：
“你有建造钱塘江大桥的经验，希望你对这座大桥多多出力。”
“总理对我这样信任，”他非常感动地回答，“我一定尽最大的努力。”
茅以升虽没有直接参加大桥的设计和施工，但始终关心大桥的进程，随时准备利用自己的知识和经验，为大桥的建设尽心尽力。
大桥工程局在施工期间，先后向技术顾问委员会提出了14个重要技术问题，都由茅以升主持召开委员会进行讨论，作出答复，都得到了良好效果，保证了工程质量。
武汉长江大桥规模巨大，桥上要通过双线铁路，六排汽车道和四排人行道，桥下还要在高水位时通过十几米高的大轮船。以前规模最大的桥梁是钱塘江大桥和津浦铁路黄河大桥，而武汉长江大桥的规模要比它们大得多。
茅以升对武汉长江大桥的建造感到由衷的高兴，抑制不住内心的激动。他认为大桥在一切技术设施上采用了最新的科学技术成就，发挥了人力、物力和财力的最大效果，是新中国桥梁建设的了不起成就，应该让全国人民和全世界都知道。
1955年10月4日，他在《人民日报》上发表《武汉长江大桥建设和施工的先进性》一文，文中重点介绍了建造大桥桥墩基础所创造的“管柱钻孔法”。
钱塘江桥和津浦铁路黄河大桥的桥墩基础都是采用“气压沉箱法”建造的，苏联专家的武汉长江大桥设计方案也采用了这种方法，但中国的工程专家深知“气压沉箱法”的局限性。
首先，工人在高气压下工作非常劳累，有损健康；其次，箱内容许工作的空气压力有限，如果水深超过37米，工人就无法下去，这个方法就失效了；再次，气压沉箱法需要很多机具和大批熟练掌握专门技术的工人，我国还缺少这样的工人。
这些缺点在黄河桥和钱塘江桥都很明显，虽然都克服了，但却大大延长了工期，而在武汉长江大桥，这些缺点就更难克服。因为武汉长江水深40米，高低水位最多相差19米，每年的高水位期可持续8个月，如果也采用气压沉箱法，每年就只能施工3个月，显然是行不通的。
于是，武汉大桥工程局对设计方案加以修改，将“气压沉箱法”改为“管柱钻孔法”。
这种方法是：把很多直径同12人围坐吃饭的大圆桌面积差不多的空心圆形钢筋混凝土“管柱”沉到江底岩盘上，再在管内用大型钻机钻进岩盘，打出一个同管柱内径相等的孔，把这个孔连同上面空心的管柱，全部用混凝土填满，使每个管柱成为一根深深嵌入岩盘的混凝土圆柱；然后再用一个直径比管柱大十倍的圆形“围堰”，把这“管柱群”围起来，并在围堰上下两头用混凝土把各管柱间的空隙填满，使这些管柱又联系成为一个庞大的圆柱，这就做成了桥墩下部牢固的基础了。
这种方法，使所有水下工作都由人在水面上操纵，不受水深限制，不损害工人健康，因而可以常年施工；所需机械，除去大型钻孔机外，都比较简单，因而可以提前开工。这就解决了长江大桥施工的特殊困难，还可缩短工期。
1956年，茅以升写成《武汉长江大桥》一书，由科普出版社出版，这是一本大桥建筑工程的纪实，但里面没有深奥的定理和公式，是一部向广大人民群众介绍武汉长江大桥的优秀科普著作。
他还利用出国访问和参加学术会议的机会，大力介绍和宣传武汉长江大桥的建设成就，轰动了全世界的桥梁工程界。
武汉长江大桥完全靠我国自己的人力、物力、财力建成，是亚洲当时最大的现代化大桥。从1955年9月正式开工，到1957年10月15日建成通车，仅用了两年多时间。
茅以升亲赴武汉参加了盛大的通车典礼。武汉市民纷纷拥向桥头，用步行过桥来表达心中的喜悦，从早到晚，人流不断。
很多人感觉到桥身晃动，一些在桥上的桥梁工程师也感觉到了。有的说晃动较大，有的说晃动很微弱。
这是怎么回事？在场的众多专家都拿不出确定的答案。
茅以升经过一年多的研究，从科学原理上对这一现象作出了解释，认为这不是大桥的设计和建造有什么问题，只是有些共振现象，满布路面的人群不是一般公路桥梁应当考虑的加载设计情况，可以忽略。但他的解释是否正确，无法验证。后来，1973年土耳其海峡悬索桥通车时，和1987年美国金门桥庆祝通车50周年时，都因桥上行人太多而出现晃动，造成惊惶局面，证实了茅以升的解释是正确的。
1958年冬，“人民大会堂”开始在北京兴建，要保证1959年10月1日庆祝建国10周年时使用。工程规模异常宏伟，在建筑艺术和结构设计上都有很高要求。
1959年2月，北京市人民委员会邀请55位国内著名建筑师和工程专家，来京审查鉴定建筑方案，分为建筑组和结构组。结构组由18位专家组成，茅以升任组长。
当时大会堂的结构工程，已在紧张进行，但经调查试验，发现原来的结构设计，有不合理之处，如果照此施工，势必留下隐患。他领导结构组专家精心研究，对所有构件及其布置，一一做了复查，建议修改和补充，拟成报告书，上呈北京市人民委员会和周恩来总理。
周总理亲自审阅报告书，并一再询问大会堂的安全程度，最后指示：“要茅以升组长签名保证！”
茅以升知道，这是总理对自己的最大信任，但同时又感到责任重大。他对报告书再做了一次仔细核算，签名呈上。但由于责任太大，总还放心不下，直到大会堂经过建国10周年国庆活动后，安然无恙，他才感到如释重负，为自己完成这一重任而由衷地高兴。
5．开拓中国的土力学
一切建筑工程都离不开土，不但必须建造在土上，而且还要利用大量的土做成路基或建筑材料。但土又是最复杂的自然物，对它的利用虽然历史悠久，但从理论上去分析研究它，却是很晚的事。直到20世纪30年代，土力学作为一门科学才正式成立。
每一座大型建筑都要分为上部结构、基础和地基三部分，而地基对建筑物质量最为关键。据调查统计，世界各国各种土建、水利工程事故中，以地基问题处理不当引起的最多。而且，因地基问题造成的事故一旦发生，危害严重，补救困难。因此，土力学对于土木建筑工程行业至关紧要。
新中国成立前，土力学在我国几乎是空白。茅以升是首先注意这门学问的人，他因钱塘江底流沙与岩层的复杂情况而开始研究土力学，此后一直没有放弃，并在抗战中与国际土力学学会的创始人太沙基教授通信讨论。1948年，他又在上海发起成立“中国土力学及基础工程学会”。
新中国成立后，他是新中国土木工程学会的主要创立者，并历任第一、第二、第三届理事长和第四、第五届名誉会长。随着新中国基本建设的全面展开，他认为，从全国建设工作的需要出发，土木工程学会应当尽一切努力，普及并提高土力学知识。
1952年，在他的倡议和主持下，以铁道科学院和清华大学的土力学专家为核心，成立了中国土木工程学会下的土力学小组，每个星期天在北京市科协举办土力学学术交流和普及讲座，自愿来参加者常常在百人以上，形成了浓厚的学术研讨风气和团结协作精神。在他的推动下，这种学术活动也逐渐传播到了天津、上海、南京各地。
同时，对于土的勘探和试验工作，也在全国范围内普遍展开，不但所有重要工程都先从土的勘探试验开始，而且对于全国各地土的特殊性进行调查和实验研究，并在建筑工程的地基处理和基础建造上采用和推广新技术。
1957年，“中国土力学及基础工程学会”在茅以升主持下成立，并致信国际土力学及基础工程学会主席太沙基教授，要求接受我国学会为国际学会的会员。太沙基教授当即回信表示欢迎。
同年8月，茅以升代表我国土力学及基础工程学会赴伦敦，参加第四届国际土力学及基础工程学术会议，在会上作了“武汉长江大桥的桥墩基础”的学术报告，得到了与会的各国专家的称赞，为我国土力学界在国际上取得了应有的地位。
1962年，茅以升在天津主持召开了第一届全国土力学及基础工程学会会议，并出版了论文集，标志着我国的土力学研究已走上成熟发展的道路。
1966年夏，又在武昌召开了第二届学会会议，因“文化大革命”爆发，会议的论文集未能出版，学会工作也陷于停顿。
1978年8月，中国土木工程学会恢复活动，茅以升任理事长。在他的领导和支持下，1979年成立中国土力学及基础工程分科学会，以铁道科学院为挂靠单位，他不再负责土力学及基础工程学会的具体工作，但仍时时关心学会的发展。他再三嘱咐继任者，要团结全国各地区、各部门从事土力基础工程的广大科技工作者，出版学报，扩大国内外的学术交流，以促进我国土力学科学技术的普及和提高。
从1979年开始，学会每四年召开一次全国性学术会议，交流讨论各部门、各地区的学术成果。
在国际学术活动方面，我国土力学会从1981年第十届国际土力学会议起，都推荐论文和派代表团参加每四年一次的国际土力学会议。应国际学会的建议，我国土力学会还于1988年8月在北京召开了“国际区域性土工程问题学术会议”，有20多个国家的近百位学者参加了这次会议。这表明了国际学术界对我国土力学研究和应用成就的肯定。
几十年中，我国的土力学与基础工程科学技术有了显著的发展和提高，有不少理论研究成果达到了国际先进水平，有的技术发展形成了我国的特色。土力学界的科技工作者长期进行跨地区、跨部门的学术交流和讨论，团结合作，形成了良好的学风，这些都与茅以升的长期领导、关怀分不开的。他为开拓和发展我国这一科学技术领域建立了不可磨灭的功绩。
6．“你不但是科学家，还是文学家呢！”
茅以升还是我国“科普”工作的先行者之一。
新中国成立前还没有“科普”这个名词，但茅以升却有意识地做了一些科普工作，如他在钱塘江桥的建造过程中，曾在上海出版的《科学画报》上连续发文，向社会介绍工程情况，就属于科普性质。而他在新中国成立前最典型的一件科普工作是翻译出版美国科普作家大卫·狄兹的《科学的故事》。
这本书是1932年在伦敦出版的。当时茅以升在天津北洋大学。有一天，一位政治学教授对他说：“我最近看了一本书，是伦敦刚出版的，叫《科学的故事》，写得真好！我越看越有味，真是爱不释手，像我这样的科学外行，看了这本书后，可以充内行了。”
这位教授的话引起了茅以升的注意。他随后也买了一本，细读一遍，觉得果然写得好，读过后，连自己这样的内行，也觉得聪明了许多。他评论说：“科学的内容本是世间最优美的故事，不过头绪很纷繁，义理很深奥，很难做到把它们讲得娓娓动听。这本书的作者，却能举重若轻，讲得头头是道，从宇宙讲到电子，从开鸿蒙讲到30年代科学发展的状况，有条有理地给读者一个全盘的知识。不把书看完，竟不会相信他能有如此的成功！”
因此，他觉得这本书对一般的外行都很有用，很想把它翻译出来，但是他没有时间。正在上学的大儿子于越知道他这个想法后，便自告奋勇，愿把它翻译出来。他对儿子大加赞赏和鼓励，把这个任务交给了于越。
经过一年半时间，于越将全书译出初稿。茅以升邀请精通英语的五位先生将译文对照原书审核了几遍，然后由他自己在杭州钱塘江畔的百忙中，一字不漏地校阅了一遍，并写了序言，于1937年7月在上海出版。
茅以升对这部科普著作情有独钟，到了晚年，他还希望有人能把近40年来的科学新成就增加到这本书中去，使它成为一部适合当代群众了解科学的普及读物。
新中国成立后，科普工作受到了党和政府的重视，茅以升成了科普创作成就最显著的科学家之一。
1950年“中华全国科学技术普及协会”在北京成立，茅以升被推选为协会副主席。他这个科普协会领导人可真是名副其实，不但注重先进科学技术的推广应用，而且还写了大量的科普文章，向广大群众介绍科技知识。建国后他在中外报纸和各种期刊上，发表过200多篇文章，其中属于科普性质的约占三分之一。