До середины XVIII века улица в современных границах была сплошь застроена лишь по западной стороне. Восточная ее сторона вдоль реки Неглинной была застроена мало, беспорядочно. Виной тому были разливы реки Неглинной: в половодье и в большие дожди река могла затопить почти всю восточную часть современной Петровки. На плане 1739 года кроме Крапивенского переулка не видно ни одного переулка между Петровкой и современной Неглинной улицей. Однако на западной стороне улицы уже можно различить современные улицу Кузнецкий мост и переулки Копьевский, Дмитровский, Столешников и Петровский, а также еще один переулок между Столешниковым и Петровским переулками (колено шедшего с севера параллельно Петровке Важенского переулка).
В XVII веке на Петровке, напротив монастыря, находилась слободка его работных людей, в Столешниковом переулке жили ткачи, изготовлявшие «столешники» — скатерти, а на улице Кузнецкий мост — кузнецы и конюхи близлежавшего (на месте Центральных бань) Пушечного двора. На месте нынешнего сквера стояла церковь Воскресения Словущего с домиками причта.
Во второй половине XVIII века на Петровке стояли уже дворы московской знати: дом князя Лобанова-Ростовского на месте Большого театра; князя Сибирского — напротив Малого театра и на месте ЦУМа; князя Щербатова — на юго-западном углу Кузнецкого переулка и др.
Особенно усилилось движение на Петровке, когда в 1776 году князь Урусов и англичанин Медокс купили у князя Лобанова Ростовского его сгоревший в 1773 году каменный трехэтажный дом, пристроили к нему с юга круглую залу «для танцев и машкерадов», и Медокс открыл здесь театр со входом и выходом на Петровку. В 1805 году этот театр сгорел, и в 1824 году на его месте архитектор Бове построил современный Большой театр. В начале XIX века на углу Петровки и Кузнецкого переулка стоял красивый каменный дом, принадлежавший Анненковой, матери декабриста. От нее он перешел к Елагину, построившему по Петровке до Дмитровского переулка длинный двухэтажный дом с магазинами.
В 1820-х годах на южной стороне Кузнецкого моста генерал Татищев построил «галлерею» — пассаж с лавками, выходивший и на Петровку. Позже он перешел к купцу Солодовникову и был известен под именем «Солодовниковского пассажа». В 1945 году его снесли и на его месте разбили сквер.
Между ним и Малым театром до 1840 года проходил переулок с Неглинной — от современной Пушечной улицы. В 1840 году князь М. М. Голицын застроил его своей «галлереей», позднее получившей название «Голофтеевский пассаж». Последний ныне входит в состав ЦУМа.
В XIX веке Петровка сохранила характер торговой улицы с магазинами мануфактуры, галантереи, ювелирных изделий, книг и пр., то есть всего того, что еще в конце XVIII века было на Кузнецком мосту и продолжало там оставаться в XIX веке.
В конце XIX века параллельно Рахмановскому переулку были проложены Петровские линии, сперва как частный проезд, превратившийся затем в городской переулок.
Из известных русских людей на Петровке в доме № 13/15 жил в 1831 году П. Я. Чаадаев. В доме № 19 жил А. П. Чехов с 1903 по 1904 год. 17 января 1904 года в МХТ был отпразднован 25-летний юбилей литературной деятельности Чехова, и на эту его квартиру долгое время поступали поздравительные письма и адреса. В доме № 2 по Рахмановскому переулку жил В. Г. Белинский.
В доме № 25 по Петровке до его перестройки находилась фотография Опитца, в которой неоднократно снимался А. П. Чехов, а в доме № 23 жил доктор Н. Н. Оболонский, с которым писатель очень дружил и которого первым вызвал к себе в 1897 году во время сильного приступа. Доктор Оболонский отвез Чехова в университетскую клинику.
Из домов XVIII века с хорошей архитектурой на Петровке следует отметить дом № 25, построенный М. Ф. Казаковым для купца Губина.
В XIX веке, кроме перестройки в 1856 году архитектором Кавосом сгоревшего Большого театра, никаких значительных построек на Петровке не появилось.
В 1909 году архитектор Клейн построил на углу Петровки для фирмы «Мюр и Мерилиз» универсальный магазин (современный ЦУМ) на месте стоявшего здесь с 1903 года их старого магазина.
В конце 1940-х годов снесли целых два квартала домов по Петровке, между Кузнецким мостом и Столешниковым переулком, улицу расширили.
До 1922 года улица под этим названием шла от современной улицы Большой Лубянки только до Петровки. В 1922 году к ней присоединили Кузнецкий переулок — и улица протянулась до Большой Дмитровки.
Свое название «мост» улица получила от существовавшего на ней моста через реку Неглинную. Сначала этот мост был деревянным, но с 1754 года каменным, шириной около 12 метров и длиной свыше 120 метров. Он начинался в нескольких метрах за Петровкой к востоку и доходил почти до Рождественки. Строил его «архитектуры гезель» (помощник архитектора) Семен Яковлев по проекту архитектора Д. В. Ухтомского.
До XV века здешняя местность за рекой Неглинной была пустынной и называлась «Неглинный верх». В конце XV века Иван III поселил здесь слободу кузнецов и конюхов построенного им невдалеке Пушечного двора, поэтому мост, а затем и улица стали называться «Кузнецкими». В то же время он заселил и соседнюю к востоку часть Неглинного верха выведенными из Пскова семьями наиболее зажиточных людей. Для них на современной площади Воровского была поставлена церковь Введения, долгое время именовавшаяся «во Псковичах».
Слобода кузнецов и конюхов Пушечного двора стояла здесь между Неглинной и Рождественкой и в XVII веке, но среди слободских дворов встречались уже и дворы князей, дьяков и других лиц. К востоку от Рождественки располагался обширный двор с хоромами и множеством служб, принадлежавший окольничему М. Собакину, потомку родственников третьей жены Ивана Грозного.
В 1737 году пожар опустошил Кузнецкий мост, но он вскоре отстроился и стал центром модных французских лавок и «святилищем роскоши».
В 1750—1780-х годах северная часть улицы, от Рождественки до Петровки, была занята огромной усадьбой графа И. Л. Воронцова, посреди которой, в парке, свободно текла река Неглинная. По Кузнецкому мосту, боком к улице, граф выстроил несколько каменных корпусов и сдавал их внаем под квартиры и лавки. После смерти Воронцова в 1780 году половину его усадьбы между Рождественкой и Неглинной и его дом купила богатая помещица Бекетова, пасынок которой П. П. Бекетов был известным меценатом и литератором своего времени. В одном из флигелей дома он устроил типографию, лучшую в Москве, а в другом открыл книжную лавку, ставшую местом встречи всех московских писателей того времени.
По той же стороне улицы, между Рождественкой и современной площадью Воровского, стоял дом (№ 19) известной помещицы Д. Глебовой — «Салтычихи», замучившей более ста человек своих крепостных крестьян, в 1767 году осужденной на пожизненное заключение в подземной, а с 1779 года — в надземной тюрьме Ивановского монастыря, где она и прожила до своей смерти в 1801 году.
Пожар 1812 года не коснулся улицы, так как она охранялась отрядом наполеоновской гвардии как французская колония в Москве.
В 1817–1819 годах, когда реку Неглинную заключили в трубу и над ней образовалась современная Неглинная улица, мост был снесен. Его северный парапет послужил основанием передней стены воздвигнутого дома на участке между Петровкой и Неглинной. На противоположной стороне также был выстроен дом, и в обоих расположились магазины, буквально на «Кузнецком мосту», а потом и восточнее по улице.
Большинство магазинов принадлежало французам. В 1826 году из восемнадцати «модных» магазинов (платья, обуви, головных уборов и т. д.) только один был русским. Известные А. Ф. Кони и Ю. В. Готье были потомками французов, торговавших на Кузнецком мосту.
Посещение этих магазинов знатью превратило Кузнецкий мост в модное место гулянья, к которому то и дело подкатывали роскошные кареты и коляски и где слышалась исключительно французская речь. Недаром Фамусов восклицает в «Горе от ума»:
А все Кузнецкий мост и вечные французы,
Откуда моды к нам, и авторы, и музы —
Губители карманов и сердец.
По утрам сюда приходили любопытные посмотреть на иное зрелище: нарядные «барыни» в шляпках и шелковых платьях и франты с цилиндрами на голове и с метлами в руках под наблюдением полицейских мели мостовую и тротуары. Это были нарушители правил общественного благочиния, наказанные полицией.
В доме № 15, на углу Рождественки, в начале XIX века находился ресторан, который содержал француз Яр. В этом ресторане А. С. Пушкин много раз обедал с друзьями, а 27 января 1831 года Пушкин, Баратынский, Языков и Вяземский помянули в ресторане Яра скончавшегося 14 января их общего друга поэта А. А. Дельвига.
