Петроградская набережная протянулась от Петровской набережной Невы до набережной реки Карповки. У Гренадерского моста она соединяется с Аптекарской набережной. Застройка набережной началась сразу после основания Санкт-Петербурга. Она стала частью городского центра тех времен. В середине XVIII века набережную именовали Дворянской. Тогда ее берега были укреплены деревом. Впоследствии она стала называться Петербургской.
В 1901—1903 годах по проекту инженера Ф. Г. Зброжека и архитектора Л. И. Новикова была возведена высокая гранитная стенка от истока реки до Сампсониевского моста, повторяющая архитектурное оформление Петровской набережной.
В 1914 г., в связи с переименованием Петербурга в Петроград, набережную стали называть Петроградской. Участок набережной от Сампсониевского моста до Гренадерского оставался укрепленным деревом вплоть до 1966 года, когда по проекту инженера Е. А. Болтуновой и архитектора Л. А. Носкова началось сооружение высокой гранитной стенки со спусками к воде и чугунным ограждением. Работы были завершены в 1968 году.
В 1948 году. у стенки набережной около Сампсониевского моста был поставлен на вечную стоянку легендарный крейсер «Аврора».
В 2004 году. проводился капитальный ремонт дорожного полотна на участке между Сампсониевским и Гренадерским мостами. Тогда же были восстановлены утраченные элементы перильного ограждения.
Петроградская набережная является памятником архитектуры.
Длина набережной около 1,5 км.