Ворота располагаются в Невской куртине между Государевым и Нарышкиным бастионами и соединяют крепость с Комендантской пристанью. Это единственный выход из крепости к Неве. У ворот два разных фасада, один обращен на север, другой выходит на Неву и пристань (на юг). Сохранившийся до настоящего времени облик северный фасад ворот получил в 1731—1732 годах, южный в 1784—1787 годах (при перестройке по проекту архитектора Н. Львова).
Первые деревянные ворота и пристань в этом месте возведены в 1714—1716 годах. В начале 1720-х годов ворота были перестроены в камне архитектором Доменико Трезини.
В 1731—1732 годах проведена перестройка в результате которой ворота получили облик, сохранившийся до настоящего времени в фасаде обращённом во двор крепости (северном). Четырёхметровая арка с замковым камнем фланкирована пилястрами и увенчана треугольным фронтоном. Фронтон украшает рельефная композиция с изображением щита, знамени и воинских доспехов. В правление Екатерины II композиция дополнена вензелем императрицы.
В 1746 году была проведена ещё одна перестройка ворот и облицовка их пудостcким камнем.
В 1762—1767 годах архитектор Д. Смолянинов и инженер Н. Муравьёв разработали проект гранитной пристани взамен деревянной, названной в 1860 году Комендантской[1]. Проект был реализован в 1774—75 годах[1] при проведении работ по облицовке крепостных стен. Инженер Р. Т. Томилов построил парадную трёхарочную гранитную пристань с парапетами, ледорезами и площадкой, имеющей три лестничных схода к воде.
В 1784—1787 годах невский фасад ворот (южный) был перестроен по проекту архитектора Николая Львова[1] и получил современный облик. Композиция ворот вписана в квадрат высотой 12 м и шириной 12.2 м. Справа и слева от арки установлены сдвоенные колонны тосканского ордера с алмазным рустом, поддерживающие треугольный фронтон. Цоколь высотой в 1 метр, колонны и фронтон выполнены из шлифованного серебристо-белого сердобольского гранита. Фронтон декорирован рельефным изображением якоря со скрещенными пальмовыми ветвями и развевающейся лентой. Рельф выполнен по рисунку Львова из алебастра. На двухскатной крыше установлены две декоративные бомбы. В 1840 году во фризе портика разместили надпись «Невские ворота 1787».
