Адмиралтейство, здание судостроительной верфи, было заложено в ноябре 1704 года внутри двора, раскрытого к Неве и окруженного с трех сторон П-образным в плане корпусом находились корабельные мастерские. Здесь строили корабли для Балтийского флота. Изначально строительство их осуществлялось на Олонецкой верфи на реке Свирь. Однако оказалось достаточно сложным перегонять корабли по Ладожскому озеру, через Ивановские пороги на Неве; поэтому и понадобилась новая верфь в непосредственной близости от моря.

Считается, что первое здание Адмиралтейства строилось по чертежам самого Петра I, одновременно с крепостным валом с бастионами и рвом, вырытым по периметру сооружения. Первоначально мазанковые строения имели чисто утилитарное назначение, однако с самого начала в центре южного фланга, противоположного Неве, была сооружена фахверковая башня со шпилем, увенчанным корабликом–флюгером. Кораблик стал чрезвычайно популярен в городе, и при дальнейших перестройках его неизменно сохраняли.

Перед крепостью лежало пространство, свободное от постройки – гласис. В случае нападения эта территория легко обстреливалась. Кроме того, гласис предохранял Адмиралтейство от часто случающихся в Морской слободе пожаров. Со временем на месте луга появился Александровский сад и площади: Декабристов, Исаакиевская, Дворцовая.

С начала XIX века происходила засыпка рвов и уничтожение валов и бастионов Адмиралтейской крепости, что создало совершенно новую градостроительную ситуацию: систему центральных площадей левобережья. Разводная площадь между восточным фасадом Зимнего дворца и Адмиралтейством образовалась после засыпки в 1818 года части Адмиралтейского канала, выходившего к Неве. Адмиралтейская площадь перед южным, главным фасадом Адмиралтейства, заняла место крепостных укреплений и Адмиралтейского луга.

Вдоль Адмиралтейства был устроен бульвар, на завершениях которого в 1833 года установлены мраморные изваяния Геркулеса и Флоры. Образовалось обширное, архитектурно организованное пространство от Певческого моста через Мойку на восточном фланге Дворцовой площади до манежа Конногвардейского полка на западе. Широкая перспектива оказалась утрачена лишь в 1872–1874 годах, когда на Адмиралтейской площади разбили Александровский сад.

В XIX – начале XX века в здании Главного Адмиралтейства располагались Морское министерство, Главный морской штаб, Гидрографическое управление и другие учреждения морского ведомства. В 1832 году здание передали Училищу корабельной архитектуры, от которого ведёт свою историю Высшее военно-морское инженерное училище, которое находится здесь и поныне. Также в здании квартирует штаб ленинградской военно-морской базы. До 1939 году часть здания занимал Военно-морской музей. Во время блокады 1941–1944 годах Главное Адмиралтейство было сильно повреждено (в него попали 5 авиабомб и 20 крупнокалиберных снарядов), в 1945–1947 годах проведен ремонт, в 1952 завершена реставрация скульптурного убранства. В 2001–2003 годах отреставрирована центральная башня.