Кронверкская набережная проходит по обоим берегам Кронверкского пролива (протоки), отделяющего Заячий остров от Петроградской стороны. Сейчас пролив имеет максимальную глубину 3,7 м, а ширину от 50 до 55 м. Набережная левого берега (длина — 864 метра) заключена между Иоанновским и Кронверкским мостами. Набережная правого берега (длина — 1147 метров) начинается от Троицкого моста и доходит до Кронверкского.

Своей историей набережная во многом обязана Петропавловской крепости, откуда, в свою очередь, берет начало история Санкт-Петербурга. В процессе строительства и перестройки крепости Заячий остров, на котором она находится, увеличил свою площадь путём подсыпки. С трех сторон стены крепости подходили к воде, с четвертой, северной стороны, оставалась полоса суши, что было уязвимым местом для обороны. Чтобы оградить крепость с севера, на болотистой местности по правому берегу протоки был вырублен лес и выкопан ров, в плане похожий на корону. Так он получил название «Кронверк», а протока между Заячьим островом и Петроградской стороной также стала называться Кронверкской. Вынутая земля образовала вал, на нем поставили артиллерийские орудия.

После строительства Троицкого моста в 1903 году от его устоя до Иоанновского моста, по которому с востока можно зайти на территорию Петропавловской крепости, протянулась гранитная набережная длиной 268 метров и высотой 3,5 метра. В этом месте произвели большие подсыпки грунта. В 1938 году для въезда в крепость с западной стороны был построен высокий деревянный Кронверкский мост, таким образом, набережная левого берега получила свои окончательные границы.

В 1966 году выполнено благоустройство берегов Кронверкского пролива. На левом берегу, со стороны Заячьего острова, после Великой отечественной войны оставались склады воинской части и бензохранилища. Прямо в воду спускались заборы. В результате строительства стенки набережной была упорядочена линия берега. По проекту предполагалось забить железобетонный шпунт, но из-за агрессивности воды в проливе он был заменён на деревянный. Железобетонный шпунт остался на участке длиной 150 м недалеко от Кронверкского моста, там, где урегулирование линии берега потребовало подсыпки грунтом.

Правый берег был укреплён в 1977 году одновременно с постройкой двух мостов через исток и устье Кронверкского канала. Линия правого берега очерчена по дуге большого радиуса между Иоанновским и  Кронверкским мостами.

Вдоль набережной теперь идёт городская магистраль шириной 14 метров с двумя тротуарами по 3 метра, осуществляя сквозной проезд от проспекта Добролюбова до Каменноостровского проспекта.