Na época de Pedro, o Grande, o mar a Norte de Peterhof e para Este em direcção a São Petersburgo, era demasiado superficial para permitir a navegação de barcos comerciais ou de navios de guerra. No entanto, para Oeste de Peterhof, o mar era suficientemente profundo para navios de alto-mar. Consequentemente, quando Pedro, o Grande decidiu erigir São Petersburgo no extremo oriental do Golfo da Finlândia, começou por tomar a Ilha de Kotlin aos Suecos em 1703, a qual era claramente visível a partir de Peterhof, situada no meio do golfo, a Nordeste. Na ilha de Kotlin o monarca construiria o porto comercial de São Petersburgo, tal como as fortificações de Kronstadt, ao longo de uma linha de 20 quilómetros de mar superficial, para defender a marinha que ele formaria.

No dia 27 de Junho de 1709, dia de São Sansão, deu-se a Batalha de Poltava, na qual Pedro, o Grande conseguiu repelir as tropas do Rei Carlos XII da Suécia, o que lhe permitiu assumar de novo ao Golfo da Finlândia, controlando a franja litoral entre Duina Ocidental e Vyborg. Estes territórios, considerados pelos russos como a porta do Ocidente, eram uma premissa essencial para garantir o desenvolvimento económico do país. A Batalha de Poltava merecia, por isso, ser dignamente celebrada, e a melhor forma de fazê-lo seria através da construção de uma sumptuosa residência que fosse capaz de rivalizar com os mais faustosos palácios dos soberanos Ocidentais e, ao mesmo tempo , constituísse um símbolo do seu poder autocrático. Contudo, foi necessário esperar até 1714 para que, consolidadas as posições russas no Báltico Meridional com a Batalha Naval de Hanögudde, as obras pudessem ser iniciadas, num local junto ao mar e à fortaleza marítima de Kronstadt, onde Pedro, o Grande se instalava, desde 1705, durante as suas permanências em São Petersburgo.

As primeiras menções de Pedro, o Grande a Peterhof encontram-se no seu diário, com data de 1705, durante a Grande Guerra do Norte, referindo-se a ele como um bom local de construção de um pouso para usar nas viagens de e para a fortaleza insular de Kronstadt. Em 1714, Pedro começou a construção, no que viria a ser o parque de Peterhof, do palácio de Monplaisir (meu prazer), baseado nos seus próprios esboços. Este foi o Palácio de Verão que Pedro usaria nas suas viagens entre a Europa e o porto marítimo de Kronstadt. Nas paredes deste seu palácio litoral encontram-se suspensas centenas de pinturas que Pedro trouxe da Europa, e que resistiram aos frios Invernos russos, juntamente com a humidade própria da proximidade do mar [1]. Na esquina de Monplaisir virada ao mar, Pedro instalou o seu Estúdio Marítimo, do qual podia ver a Ilha de Kronstadt para a esquerda e São Petersburgo para a direita [2]. Mais tarde, ampliou os seus planos, incluindo um vasto conjunto de palácios e jardins, seguindo o modelo do Palácio de Versailles. Os palácios e jardins de Petrodvorets foram aumentados por cada um dos Czares que sucederam a Pedro, mas a maior parte das contribuições foram concluidas por Pedro, o Grande, em cerca de 1725. Pedro chegou a conceber planos para um palácio semelhante em Strelna, a pouca distância para Este, mas estes foram abandonados.

Peterhof, originalmente, tinha uma aparência bastante diferente da actual. Muitas das fontes ainda não haviam sido instaladas. Nem o Parque de Alexandre nem os Jardins Superiores existiam (o último era usado para o cultivo de vegetais e os seus tanques como viveiros de peixe). A Fonte de Sansão e o seu maciço pedestal ainda não fora instalado no Canal Marítimo e o próprio canal era usado como uma grande marina que entrava pelo complexo. Do mesmo modo, a Grande Cascata estava mais esparsamente decorada na sua traça original.

Isabel da Rússia, a filha e sucessora de Pedro, o Grande, também se instalou em Peterhof, onde encarregou o arquiteto italiano Bartolomeo Rastrelli de proceder a várias obras de ampliação, sendo as mais notáveis as empreendidas no Bolsoi Palaty (Grande Palácio), em resposta ao desejo de Isabel por um palácio mais adequado às exigências de representação da Corte. Depois de concluídas as obras, o palácio estava apto para acolher a Imperatriz Isabel, os hóspedes das suas memoráveis festas e os intelectuais do seu salão, como o historiador Tatiscev, o poeta Kantemir, ou o escritor e cientista Lomonosov, o fundador da Universidade de Moscovo.

Outra das Imperatrizes da Rússia a passar por Peterhof foi Catarina II, cujas festas, espetáculos pirotécnicos conversas eruditas com a nata da inteligência europeia, além do já conhecido desfile de amantes, alegraram as suas permanências no palácio. O espírito iluminado do seu reinado reflete-se no equilíbrio interior das salas mais tardias do palácio, datadas da segunda metade do século XVIII, segundo austeros e imponentes cânones Neoclássicos, executados por G. Veldten, discípulo de Rastrelli.

Ao longo do século XIX Peterhof continuou a ser residência Imperial, tendo assistido à construção do Neogótico Parque de Alexandria, onde se ergue o pavilhão de Nicolau I e uma capela mandada construir por ele. Neste século foram ainda ampliadas fontes já existentes e construidas outras de novo.

Já no século XX Peterhof sofreu gravíssimos danos, que pareciam irreparáveis, durante a Segunda Guerra Mundial. Quando se iniciou o conflito houve uma tentativa de evacuar as obras de arte e enterrar as esculturas. Nos poucos meses que mediaram entre o despoletar da guerra a Oeste e a chegada do Exército Alemão, os empregados conseguiram salvar apenas uma parte dos tesouros dos palácios e fontes. Foi feita uma tentativa de desmantelar e enterrar as esculturas das fontes, mas três quartos delas, incluindo todas as maiores, permaneceram no lugar. Apesar de todos os esforços, nada impediu que as tropas nazis se instalassem em Peterhof, tal como em Tsarskoye Selo, em Setembro de 1941, onde permaneceram até Janeiro de 1944 e de onde prepararam o longo cerco a Leninegrado. As forças ocupantes do exército alemão provocaram grandes destruições, especialmente depois do fim do Cerco a Leninegrado: foram derrubadas árvores centenárias nos dois parques; o Grande Palácio foi pilhado e incendiado; A Grande Cascata foi pelos ares; os Pavilhões de Marly, Monplaisir e Ermitage ficaram semidestruídos; fontes e cascatas quase desapareceram, e as esculturas que sobreviveram foram levadas para a Alemanha. Na realidade, foi muito pouco o que restou. Felizmente, pouco depois do fim da guerra foi iniciado um minucioso programa de restauro que conseguiu restituir ao conjunto o seu aspecto primitivo.

Em 1944, o nome foi mudado para Petrodvorets (Palácio de Pedro), como resultado do sentimento antigermânico e por motivos de propaganda, mas o nome original acabou por ser reposto em 1997, pelo governo da Rússia pós-soviética.