Академия наук была учреждена в Санкт-Петербурге по указу императора Петра I, изданному правительствующим Сенатом 28 января (8 февраля) 1724 года. В соответствии с регламентом 1747 года, она носила название "Императорская академия наук и художеств в Санкт-Петербурге", с 1803 года, "Императорская академия наук", с 1836 года, "Императорская санкт-петербургская академия наук", с июля 1917 года, "Российская академия наук", с июля 1925 года, "Академия наук СССР", и с декабря 1991 года снова стала "Российской академией наук".

Создание Академии наук в России совпало с периодом становления науки в современном понимании, когда активно накапливались достоверные знания о природе, основанные на эксперименте и математических методах. Это было время, когда жизнь требовала более тесного взаимодействия науки с практикой.

Академия наук стала важной частью реформ Петра I, направленных на обновление страны. Развитие науки и образования было необходимо для роста промышленности, транспорта, торговли, повышения культурного уровня населения и укрепления позиций России на международной арене. Эти задачи, в первую очередь экономические, невозможно было решить без изучения и освоения природных ресурсов страны. Петр I также стремился вовлечь Россию в культурное развитие европейских стран.

По замыслу Петра I, Российская академия наук не должна была копировать западноевропейские аналоги. В условиях России она должна была стать не только научным, но и образовательным учреждением. При Академии были созданы университет и гимназия, где преподавали академики. Академия выполняла все виды научно-технического обслуживания, направленные на усиление и централизацию государства.

Изначально Петербургская академия наук размещалась в доме П. П. Шафирова на Городском острове, а также в соседних зданиях: бывшем доме графа Зотова, где находилась академическая канцелярия, и доме князя Гагарина. С 1728 года она располагалась на Васильевском острове, в здании Кунсткамеры и дворце царицы Прасковьи Фёдоровны. Здание Кунсткамеры стало символом Академии наук с начала XVIII века.

В 1783 и 1789 годах архитектор Дж. Кваренги построил для Академии новое здание на Университетской набережной, 5. Это здание является памятником архитектуры строгого классицизма и частью ансамбля Стрелки Васильевского острова и Университетской набережной. В нём находились академические склады, книжная лавка и квартиры служащих.

Главный фасад трёхэтажного здания обращён к Большой Неве, а нижний цокольный этаж облицован гранитом. Гранитные лестницы ведут к главному входу на втором этаже. Сохранилась отделка интерьеров конференц-зала и парадной лестницы, на площадке которой в 1925 году было установлено мозаичное панно М. В. Ломоносова "Полтавская баталия".

В комплекс здания Академии наук входил Музейный флигель, где в 1831 году разместились коллекции Ботанического, Зоологического и Азиатского музеев. Сейчас в этом здании находятся Санкт-Петербургский научный центр Российской академии наук, Научно-исследовательский институт истории естествознания и техники, отделение издательства "Наука" и поликлиника.