Город основан 16 (27) мая 1703 первым российским императором, а в то время царём Петром I. Этим днём датируется закладка царём-реформатором Петропавловской крепости — первого здания города — в устье реки Невы на Заячьем острове. Пётр I дал городу название, посвящённое его покровителю на небе — Святому апостолу Петру.Новая крепость своими орудиями должна была перекрывать фарватеры по двум наиболее крупным рукавам дельты реки — Неве и Большой Невке. В следующем, 1704 году для защиты морских рубежей России на острове Котлин была основана крепость Кронштадт.

До закладки Петропавловской крепости на территории современного города располагались, например, такие поселения, как Автово, Купчино, Стрельна и город Ниен с крепостью Ниеншанц при впадении реки Охты в Неву. Новому городу Пётр I придавал важное стратегическое значение для обеспечения водного пути из России в Западную Европу. Здесь, на стрелке Васильевского острова, напротив Петропавловской крепости, был основан первый торговый порт Санкт-Петербурга.

С 1712 по 1918 год город являлся столицей Российской империи (за вычетом времени правления Петра II, когда статус столицы ненадолго вернулся к Москве) и резиденцией Российских императоров.В 1715 в Санкт-Петербурге основана Морская академия.В 1719 году в Санкт-Петербурге был открыт первый в России публичный музей — Кунсткамера.

В 1724 году основана Петербургская Академия наук. В 1756 в Санкт-Петербурге основан публичный театр. В 1819 открыт Санкт-Петербургский университет, по другой версии, ныне принятой за официальную уже в 1724. В Санкт-Петербурге произошло декабрьское восстание 1825 года. В 1837 году была открыта первая российская железная дорога Санкт-Петербург — Царское село (ныне город Пушкин).

В 1851 открыта железная дорога Санкт-Петербург — Москва. В начале XX века город пережил три революции: в 1905—1907 годах, Февральскую и Октябрьскую революции 1917 года. 1 августа 1927 года вошёл в состав и стал центром вновь образованной Ленинградской области. В декабре 1931 года был выведен из состава области и преобразован в город республиканского подчинения. В годы Великой Отечественной войны город выдержал 900-дневную блокаду немецкими и финскими войсками.В 1955 был открыт Ленинградский метрополитен.

В ходе проведённого 12 июня 1991 года референдума 54 % участвовавших в нём горожан высказались за возвращение городу его исторического названия. Указом Президиума Верховного Совета РСФСР от 6 сентября 1991 года городу возвращено его первоначальное наименование — Санкт-Петербург.