А к востоку от Адмиралтейства незастроенное пространство доходило до реки Мойки, вдоль которой шла Большая Луговая улица. На этом месте начала формироваться Дворцовая площадь; параллельно в 1754–1762 годах шло строительство нового Зимнего Дворца по проекту Ф.-Б. Растрелли.
Строительство резиденции русских императоров происходило в несколько этапов.
В начале XVIII века на набережной Невы (теперь Дворцовой) располагались дома приближенных Петра I: генерал-адмирала Ф. М. Апраксина и «адмиралтейств-советника» А. В. Кикина. Участок «корабельного мастера Петра Алексеева» находился выше по течению Невы, где в 1708 году был построен небольшой деревянный дворец, названный Зимним. В 1711 году на его месте появилось двухэтажное каменное здание, которое перестраивали в 1716–1720 годы. Вдоль западного фасада дворца прорыли от Мойки к Неве Зимнюю канавку.
Пятый по счету Зимний дворец построили на новом месте в 1732–1735 годах, включив в его комплекс бывшие дома Апраксина и Кикина. Зимний дворец, который мы видим сегодня, был кардинально перестроен Ф.-Б. Растрелли в 1754–1762 годах.
6 апреля 1761 года было совершено освящение большой дворцовой церкви во имя Воскресения Христова. А накануне Петр III без особой помпы въехал в новое здание. С тех пор Зимний дворец становится главной императорской резиденцией и сохраняет за небольшими изменениями свой наружный вид, созданный по рисункам Растрелли. К моменту переезда императора еще не были завершены работы по внутренней отделке дворца, проводившиеся под руководством ученика Растрелли — архитектора Чевакинского.
Соседнее здание — Малый Эрмитаж — было построено в 1764–1769 годах специально для размещения художественных коллекций.
Далее — Большой, или Старый, Эрмитаж — возведен архитектором Ю. М. Фельтеном в 1770–1787 годах. Боковым фасадом здание обращено к Зимней канавке. За Зимней канавкой расположен Эрмитажный театр, созданный по проекту Д. Кваренги в 1783–1787 годах. Интересно, что сам архитектор тоже жил в этом здании, а в 1942–1961 годах здесь проживал выдающийся советский востоковед И. А. Орбели, бывший в течение 17 лет директором Эрмитажа.
Последний по времени строительства — Новый Эрмитаж — на углу набережной Зимней канавки и Миллионной улицы возведен в 1842–1851 годах по проекту архитектора Л. Кленце. Он построен на месте так называемого «Шепелевского» дома, в котором двадцать лет (с 1820 по 1840 год.) жил В. А. Жуковский. Его гостями были А. С. Пушкин, Н. В. Гоголь, П. А. Вяземский, И. А. Крылов и другие известные писатели и поэты.
Недалеко от квартиры Жуковского, на улице Миллионной, 30, в доме княгини Голицыной тоже собирались известные поэты и ученые пушкинской норы. А. С. Грибоедов читал здесь «Горе от ума». А напротив (примерно дом № 33) находились казармы первого батальона Преображенского полка. На этой же улице в 1867–1872 годах архитектором А. И. Резановым для великого князя Владимира Александровича был построен дворец, напоминающий флорентийские палаццо. Сегодня здесь (в доме № 26) находится Дом ученых.
В этой исторической части находится еще один великолепный дворец — Мраморный. Один из лучших образцов архитектуры раннего классицизма, он был воздвигнут в 1768–1785 годах по проекту А. Ринальди. Двухъярусность композиции его фасадов вторит Зимнему дворцу. Дворец построен на месте существовавшего здесь в 1720-х годах Почтового двора. Границу участка с востока определял Красный канал, прорытый от Невы к Мойке в 1711 году. При строительстве дворца канал был засыпан, и на его месте устроен парадный двор, к которому здание обращено фасадом. Парадный двор с юга и со стороны реки ограничен кованой решеткой на гранитных столбах с мраморными вазами. Ограда соединяет дворец со служебным флигелем, замыкающим двор с востока.
К югу от Мраморного дворца находится Марсово поле. В начале XVIII века тут был луг, называвшийся Большим или Потешным полем. На нем устраивались военные парады, фейерверки, проходили народные гуляния. Рядом с Красным каналом находился дворец Екатерины I, и луг часто назывался Царицыным. К началу XIX века за ним закрепилось название Марсова поля — в честь римского бога войны.
Недалеко от Марсова поля расположен знаменитый Летний сад, о котором каждый школьник знает по строкам Пушкина из «Евгения Онегина». Петр Первый, устроивший здесь в 1704 году свою летнюю резиденцию, наметил основные черты планировки регулярного сада. В 1716 году прорыли Лебяжий канал, и сад оказался на острове: с востока его омывает Фонтанка, с юга — Мойка. По замыслу Петра, в саду была устроена фонтанная система: сад украшало около 50 водометов. Вода в них поступала с помощью машин, установленных на водовзводной башне, построенной на берегу Фонтанки. Система была разрушена наводнением 1777 года.