27 мая (16 мая по ст. ст.) 1703 года в устье Невы, неподалёку от Ниена был заложен город Санкт-Петербург. Этим днём датируется закладка царём Петром I Петропавловской крепости, первого сооружения города, на Заячьем острове. Она огнём орудий должна была перекрывать фарватеры двух крупнейших рукавов дельты реки: Невы и Большой Невки.
В 1704 году для защиты морских рубежей России на острове Финского залива Котлин была основана крепость Кронштадт. Новому городу Пётр I придавал важное стратегическое значение в обеспечении водного пути из России в Западную Европу.
В первой четверти XVIII века название писалось как Сан(к)т-Питер-Бурх. В первые десять лет существования главной частью был Городской остров (современный Петроградский остров), здесь находились Гостиный двор, Троицкая церковь, множество служебных зданий, ремесленные слободы и воинские части.
Первым промышленным предприятием стала Адмиралтейская верфь, открытая в 1705 году на Адмиралтейской стороне (левый берег Невы), где в дальнейшем были построены Галерная верфь, Зимний и Летний дворцы Петра I с Летним садом. В 1712 году Санкт-Петербург был провозглашён столицей России, а с 1713 года все лица, служащие царскому двору, должны были селиться в нём. Сюда переехал Правительствующий Сенат. Указом Петра Великого от 16 января 1712 года в городе создаются инженерная и артиллерийская школы
В 1712 году Пётр I издал указ о создании генерального плана Санкт-Петербурга. Именно с этого времени активно начали застраиваться Васильевский остров, который должен был стать центром города, и Выборгская сторона, развёрнуто строительство пригородных дворцов Петергофа, Екатерингофа,
20 октября 1714 года Пётр I издал указ, запрещающий строительство каменных домов по всей России, кроме Санкт-Петербурга.
Понеже здесь каменное строение зело медленно строится от того, что каменщиков и прочих художников того дела трудно и за довольную цену, того ради запрещается во всем Государстве на несколько лет (пока здесь удовольствуются строением) всякое каменное строение.
Указ действовал до 1741 года — больше четверти века. В 1737 году указом императрицы Анны Иоанновны создаётся комиссия о Санкт-Петербургском строении (возглавлял комиссию П. М. Еропкин). По этому плану утверждалась идея трёхлучевого развития Петербурга от Адмиралтейства, становившегося композиционным центром, а роль главной магистрали отводилась Невскому проспекту.
По данным на 1780 год, в Петербурге насчитывалось более 1200 улиц и переулков, 3,3 тысячи домов, вся центральная часть полностью была замощена булыжником и покрыта поперечными досками. После 1785 года создан орган, "заведующий делами всесословного городского населения и образующийся путём всесословных выборов" — городская дума.