Своё название башня получила от церкви митрополита Петра, располагавшейся на подворье Угрешского монастыря, находившегося в Кремле, рядом с башней. Петровская башня была разрушена пушечными выстрелами во время польской интервенции 1612 года и затем восстановлена. В 1771 году её сломали в связи с постройкой Кремлёвского дворца, но вскоре в 1783 году восстановили.

В 1812 году башню взорвали отступавшие французские войска. Её отстроил заново архитектор О.И. Бове в 1818 году и с тех пор она не подвергалась изменениям. Петровская башня, возведённая “для лучшего вида и прочности”, служила для хозяйственных нужд кремлёвских садовников.

Высота башни — 27,15 метра.