El 19 de febrero de 1899, por la decisión del Gobierno fue fundado el Instituto Politécnico de San Petersburgo. La gran apertura de la institución tuvo lugar el 1 de octubre de 1902. Inicialmente, el instituto tenía como objetivo la formación de ingenieros y economistas altamente calificados. Así comenzaron a funcionar dentro del instituto los departamentos de electrotecnia, metalurgia, construcción naval y economía.
Los científicos de fama mundial como Dmitri Mendeléyev, Aleksey Krylov, Aleksandr Popov, Dmitri Chernov y muchos otros aportaron una contribución significativa al establecimiento y funcionamiento del instituto. Ellos fueron los primeros profesores y decanos, crearon sus propias escuelas científicas.
En junio de 1918, el Instituto fue renombrado como Primer Instituto Politécnico.
Los científicos de la Universidad hicieron grandes aportaciones a las diferentes esferas de la ciencia e ingeniería rusas. En 1920, el Instituto llevó a cabo uno de los proyectos más grandes en la región noroccidental de Rusia dentro del programa de electrificación de Rusia.
Durante los años 1920 y 1930, los científicos desempeñaron un papel muy importante en la elaboración y puesta en marcha de los proyectos de ingeniería eléctrica y desarrollo de la metalurgia.
En los años 30, el Instituto participó activamente en la industrialización del país.
Durante la Segunda Guerra Mundial, el Instituto no dejó de funcionar. Continuó enseñando y realizando investigaciones científicas. Los científicos que trabajaron en el Instituto tuvieron grandes logros en el diseño y desarrollo de equipos militares. Entre ellos estaban Oleg Antónov y Nikolay Polikárpov, famosos diseñadores de aviones, así como Mijaíl Koshkin, diseñador del mejor tanque en la Segunda Guerra Mundial.
En octubre de 1946, el Instituto Politécnico quedó subordinado al Ministerio de Educación Superior, lo que le dio al Instituto la oportunidad de desarrollar sus propios programas académicos y planes de estudio.
A partir de los años 50, el Instituto abrió sus puertas a los estudiantes internacionales. En 1965, se fundó el Departamento Preparatorio del Instituto para estudiantes extranjeros.
En 1968, se fundó la Oficina Especial de Diseños y Proyectos dentro del Instituto. La Oficina comenzó el desarrollo de la robótica industrial en Rusia. Hoy en día, el Instituto Central de Investigación y Desarrollo de Robótica e Ingeniería Cibernética es uno de los centros científicos más importantes de nuestro país, que actúa bajo la dirección de Vitali Lopotá, miembro corresponsal de la Academia de Ciencias de Rusia.
Los científicos de la Universidad participaron en el desarrollo y lanzamiento del primer satélite artificial, así como la primera nave espacial «Vostok» con un hombre a bordo.
Durante los años 1970, el personal del Instituto logró un gran avance en el campo de la ingeniería hidráulica y eléctrica, ingeniería de máquinas eléctricas, física, física nuclear y otros esferas. Los científicos de la Universidad, Y.S. Vasíliev, R.A. Suris, V.E. Gólant, L.P. Nayman, G.N. Alexándrov y otros, aportaron una contribución significativa al desarrollo en estas esferas.
Los ganadores del Premio Nobel, Nikolái Semiónov (Química, 1956), Piotr Kapitsa (Física, 1978) y Zhorés Alfiórov (Física, 2000), se encuentran entre los científicos que estudiaron y trabajaron en la Universidad Politécnica.
En 1975, el Instituto se convirtió en la única institución técnica soviética de educación superior que fue reconocida internacionalmente y aceptada por la Asociación Internacional de Universidades.
Desde los años 1980, los científicos y el personal de la Universidad han participado en el desarrollo de las áreas educativas tales como la informática y tecnologías de la información, ciencia de nanomateriales y nanotecnologías, ecología y protección del medio ambiente.
El día 19 de febrero de 1999, la Universidad celebró su centenario.
Desde el año 2000, la Universidad Politécnica comenzó activamente el desarrollo de nuevas áreas de investigación.
En 2003, se abrieron la facultad de derecho y la facultad de gestión y tecnologías de la información, y en 2005 - la facultad de lenguas extranjeras.
En 2007, la Universidad Politécnica ganó el concurso «Universidad de la Innovación», financiado en el marco del Proyecto Nacional «Educación».
En 2010, la SPbPU obtuvo el estatus de «Universidad Nacional de Investigación».
En 2013, la SPbPU entró en la lista de 15 instituciones de educación superior de Rusia, que se convirtieron en ganadores de la selección competitiva por el derecho a recibir un subsidio del Ministerio de Educación y Ciencia de Rusia en el marco del Programa nacional "5-100-2020". El objetivo del programa es garantizar que hasta el año 2020 al menos cinco universidades rusas entren en el primer centenar de las principales universidades del mundo según el ranking QS World University.
La SPbPU aparece en el «Ranking QS World University» y «Ranking Times Higher Education», donde ocupa un lugar en el grupo 401-410.
En el ranking de las universidades de BRICS y los países en vías de desarrollo de 2017 (TIMES HIGHER EDUCATION BRICS & EMERGING ECONOMIES UNIVERSITY RANKINGS 2017) la SPbPU se estableció en las listas de las mejores instituciones educativas del mundo, ocupando el lugar 107 en la lista general y el 11 entre las universidades rusas.
En 2016, la SPbPU fue la primera universidad rusa que abrió su oficina de representación oficial en la República Popular de China. El 21 de abril de 2016 en el nuevo distrito de Pudong en Shanghái se celebró una gran ceremonia de inauguración de la oficina de representación de la Universidad Politécnica de San Petersburgo Pedro el Grande.
El 19 de abril de 2017, la Universidad inauguró el Centro de Información en Madrid, España.