Набережная Лейтенанта Шмидта протянулась от площади Трезини до 22-й линии Васильевского острова. Уже в первой половине XVIII века эта территория была застроена типовыми жилыми зданиями того времени, а берег оборудован деревянными ограждениями. Тогда этот участок входил в состав нынешней Университетской набережной (с общей нумерацией домов) и, соответственно, в разное время носил названия Набережная линия, набережная Большой Невы, Набережная перспектива и Кадетская набережная.
Работы по устройству гранитной набережной начались в 1848 году одновременно с сооружением Благовещенского моста. Авторами проекта стали инженеры С.В. Кербедз и А.А. Серебряков. Вся набережная задумывалась как большая пристань, разделенная на пять участков в соответствии «с местными потребностями». Рядом с мостом была спланирована площадь, позже названная площадью Трезини. Для ее создания берег расширили на 26 м. Таким образом, гранитная стенка набережной оказалась достаточно далеко от берега, что обеспечивало достаточную глубину для судов. Никаких ограждений набережной не предусматривалось, здесь были установлены только причальные тумбы. На набережной устроили два гранитных лестничных спуска: один напротив Морского кадетского корпуса, другой напротив здания Горного института. Все работы были завершены к 1854 году, на четыре года позже предполагаемого срока.
В 1859 году на набережной появилась первая в Санкт-Петербурге конная железная дорога, которая служила для перевозки грузов от пристаней к зданию Таможни. Она просуществовала до 1881 года, когда торговый порт был переведен на Гутуевский остров, а Таможня на стрелке Васильевского острова утратила свое значение. В 1873 году на набережной у спуска напротив Морского кадетского корпуса был открыт памятник выдающемуся русскому мореплавателю адмиралу И. Ф. Крузенштерну, который успешно закончил это учебное заведение и впоследствии его возглавлял. Авторы монумента скульптор И. Н. Шредер и архитектор И. А. Монигетти. С 1887 года, после переименования Благовещенского моста в Николаевский, набережная получила самостоятельный статус и стала называться Николаевской.
В 1918 году мост и набережная были переименованы в честь лейтенанта П.П. Шмидта, руководителя восстания на Черноморском флоте в 1905 году. В 1956-1957 годах проводилась реконструкция набережной от 12-й до 21-й линии Васильевского острова (авторы проекта инженер Б. Б. Левин и архитектор Л. А. Носков). Набережная стала двухъярусной, с оградой на чугунных столбах, на ней был устроен бульвар. В 2003—2004 годах проводился капитальный ремонт набережной от 12-й до 21-й линии Васильевского острова. Старую стенку демонтировали, ее основание усилили новыми сваями. Обновленная гранитная облицовка была установлена на новую конструкцию. Одновременно подверглись реставрации элементы декора набережной. В 2007 году при реконструкции Благовещенского моста для создания временной переправы была разобрана часть набережной в районе площади Трезини. При демонтаже временной переправы набережной возвратили ее прежний облик.
По сей день к набережной продолжают причаливать корабли.
Длина набережной 1367 м.