Мост перекинут через Неву между Тульской улицей и Красногвардейской площадью. Его строительство планировалось инженером П. П. Базеном еще в 1829 году, в царствование императора Николая I. Но тогда был организован только лодочный перевоз. К концу XIX в. возникла острая необходимость в постоянной переправе, и в 1901 году начался международный конкурс на проект моста. Было представлено 16 предложений из разных стран, но предпочтение было отдано проекту профессора Николаевской инженерной академии полковника Г. Г. Кривошеина и военного инженера подполковника В. П. Апышкова. В доработке проекта приняли участие инженеры С. П. Бобровский, П. М. Шелоумов и Г. П. Передерни.
Начало строительства ускорила катастрофа на Неве, когда весной 1907 года пароход Архангельск, перевозивший горожан с левого берега на правый, опрокинулся и затонул. Закладка моста была приурочена к годовщине Полтавской победы. Тогда появилось его первое название — мост Императора Петра Великого, в честь триумфатора великой битвы. Трехпролетный мост строила с 1909 по 1911 год малоизвестная варшавская фирма «К. Рудзский и К0». Два боковых пролета перекрыли сквозными клепаными пролетными строениями из металла в виде арочных ферм. Длина каждого из них 136 м. Двукрылое разводное пролетное строение длиной 48 м, перекрывающее средний пролет, было изготовлено на Петербургском Металлическом заводе, как и его подъемные механизмы. Проезжую часть разводного пролета тогда изготовили из дерева. Разводной пролет оформили двумя высокими башнями в виде маяков, в которых разместилось управление подъемным механизмом. Башни облицевали гранитом, как и опоры моста, и украсили фонарями кубической формы. К каждой пристроили более низкие башенки, похожие нате, что возводили в средневековых крепостях. (На шести бронзовых досках, прикрепленных к стенам башен, выведены имена строителей.) У береговых опор моста устроили гранитные спуски к воде. 26 октября 1911 году по мосту было открыто движение.
С 1900-х годах мост именовали Охтенским, Большим Охтенским и Большеохтенским по реке Охте, впадающей в Неву недалеко от этого места. В середине XX в., в соответствии с новыми правилами орфографии, в последнем названии моста изменилась одна буква, и он стал Большеохтинским.
Благодаря высокому качеству строительства первые ремонтные работы на мосту потребовались только в 1971 году. В 1982—1983 годах на правом берегу Невы у моста была сделана транспортная развязка (авторы проекта инженеры А. Д. Гутцайт, Р. Р. Шипов и архитекторы Ю. Г. Шиндин, Н. А. Дибцев).
В 1990-х гг. проводился капитальный ремонт моста. При этом было смонтировано более 3000 т металлоконструкций, уложено более 10 тыс. м3 бетона и 48 тыс. м2 асфальта, облицовано гранитом около 4000 м2 поверхности. Заново установили более 25 тыс. высокопрочных болтов. Клепаные металлические конструкции разводного пролета заменили цельносварными, а электромеханический механизм разводки — электрогидравлическим. Мост открыли для движения в 1997 году. В 2000 году заработала новая подсветка моста. В 2005 году было прекращено трамвайное движение по мосту. В 2004 году мосту возвратили его прежнее имя, но многие до сих пор продолжают называть его Большеохтинским.
Длина моста 335 метров, ширина 23,5 метра, масса его металлических конструкций 8920 тонн. Экскурсия в башни Моста Петра Великого, внутренне строение моста читайте и смотрите в статье: Мост императора Петра Великого.