Именно в екатерининскую эпоху сложился торжественный, монументальный облик Петербурга. Обыкновение возводить недолговечные деревянные дворцы осталось в прошлом, теперь все строилось с размахом, в расчете не на одно столетие. В 1764 году рядом с недавно законченным Зимним дворцом началось строительство Малого Эрмитажа (архитектор Ж. Б. Валлен-Деламот), предназначенного для хранения императорских художественных коллекций. Эти коллекции непрерывно пополнялись, и в 1771 — 1787 годах к Малому Эрмитажу пристроили еще одно здание — так называемый Старый Эрмитаж (архитектор Ю. М. Фельтен). В 1783—1787 годах архитектор Дж. Кваренги возвел Эрмитажный театр, отделенный от Старого Эрмитажа Зимней канавкой, через которую перекинули соединяющую эти здания арку. Неподалеку от них, на Дворцовой набережной, шло строительство еще одного великолепного здания — Мраморного дворца (архитектор А. Ринальди). Оно продолжалось семнадцать лет (1768 — 1785).
Мраморный дворец — подарок Екатерины II графу Г. Г. Орлову. Над его парадным входом было написано: «Здание благодарности». Григорию Орлову императрица была в значительной степени обязана своим восшествием на престол, но поводом для великолепного дара стали действия Орлова во время эпидемии чумы в Москве. Благодаря принятым им мерам она не распространилась дальше.
Мраморный дворец отличался классической гармонией и строгостью внешней отделки. Вместе с тем, это одна из самых дорогих построек екатерининского времени в Петербурге: он облицован мрамором, балконные решетки и оконные переплеты сделаны бронзовые, «крепко вызолоченные». «Кровля... из железных полос покрыта медью, а карнизы убраны вазами, урнами и другими украшениями. Внутри роскошно убранные покои, прекрасная домовая церковь», — описывал Мраморный дворец И. Г. Георги. Но Г. Г. Орлов умер раньше, чем были закончены работы, и императрица выкупила дворец у наследников графа.
Еще один знаменитый дворец — Таврический — подарок Екатерины II другому фавориту — князю Г. А. Потемкину, выдающемуся государственному и военному деятелю. С именем Потемкина связаны многие начинания и события, прославившие екатерининскую эпоху. Человек блестящих дарований, он долгое время был ближайшим помощником Екатерины II. Потемкин — участник, а потом и главнокомандующий в русско-турецких войнах, он руководил созданием Черноморского флота, основанием городов Херсона, Николаева, Севастополя, Новороссийска (Екатеринослава). После присоединения Крыма (Тавриды) к России в 1783 году Потемкин получил титул «светлейшего князя Таврического».
По желанию Екатерины в Петербурге был возведен дворец «наподобие Пантеона», предназначенный в дар Потемкину (архитектор И. Е. Старов). Светлейший князь недолго пользовался этим подарком: через два года после завершения строительства Таврического дворца он умер, и дворец вернулся в казну. А спустя несколько лет император Павел I велел вывезти оттуда все ценное убранство в Михайловский замок, а дворец отдал под казармы Конногвардейского полка. В 1801 году он был реставрирован и стал одной из императорских резиденций.
Из числа других построек екатерининской поры в Петербурге упомянем здания Академии художеств (архитекторы А. Ф. Кокоринов и Ж. Б. Валлен-Деламот), Академии наук (архитектор Дж. Кваренги), Новую Голландию (архитекторы С. И. Чевакинский и Ж. Б. Валлен-Деламот) .
Преображались и загородные императорские усадьбы. Волшебный мир Царского Села с Александровским и Баболовским дворцами, Камероновой галереей, парковыми павильонами, Чесменской колонной, Орловскими воротами — возникал не соперничая, а дополняя красоту Екатерининского дворца. В 1766 — 1781 годах построен дворец в новой императорской резиденции — Гатчине (архитектор А. Ринальди); едва закончив его, начали строительство дворца в Павловске (архитектор Ч. Камерон). Иностранные путушественники и дипломаты нередко сравнивали пригородные парки и дворцы столицы со знаменитыми европейскими, восхищались красотой Петербурга. «Я был приятно поражен, когда в местах, где некогда были одни лишь обширные, бесплодные и смрадные болота, увидел красивые здания города, основанного Петром и сделавшегося менее чем в сто лет одним из богатейших, замечательнейших городов в Европе», — писал французский посол в России Л. Ф. Сегюр.
К концу XVIII века город был достойным памятником Петру Великому. Но многие горожане высказывали желание видеть в Петербурге монумент в честь его основателя. В 1763 году Екатерина II издала указ о том, чтобы «во славу блаженной памяти императора Петра Великого поставить монумент».