Пироговская набережная протянулась от истока Большой Невки, Литейного моста, до Малого Сампсониевского проспекта, недалеко от Гренадерского моста. Набережная раньше делилась на два участка. Один участок входил в состав Арсенальной набережной, а участок у Сампсониевского моста назывался Сампсониевской набережной. До конца XIX века берега набережной были укреплены деревом, и только при строительстве Литейного моста по проекту инженера А.Е. Струве был сооружен небольшой участок гранитной стенки с лестничными спусками. В 1898 году набережную стали именовать в честь выдающегося русского хирурга и анатома, основоположника военно-полевой хирургии Н. И. Пирогова.
В 1928-1931 годах по проекту инженеров Б. Д. Васильева, Е. В. Тумиловича и архитекторов В. Л. Витмана и М. А. Орлова на набережной была сооружена стенка, облицованная диабазовой шашкой с лестничным спуском к воде. В 1960 году по проекту инженеров А. Д. Гутцайта, Г. И. Смысловского и архитектора Л. А. Носкова была возведена высокая гранитная стенка у моста Свободы (Сампсониевского). В 1967 году стенку набережной у Литейного моста реконструировали. В 1979 году четыре набережные (Пироговская, Фокина, Выборгская и Адмирала Ушакова) были объединены в одну, названную Выборгской. С 1989 года набережная стала именоваться Пироговской в современных границах. Тогда к ней был присоединен участок от Финляндского проспекта до Малого Сампсониевского. В настоящее время на стыке Пироговской и Арсенальной набережных под Литейным мостом планируется сооружение транспортного тоннеля.
Длина набережной около 2 км.