На месте современного Лиговского проспекта дорога существовала задолго до основания Санкт-Петербурга. Здесь проходил Новгородский тракт, соединявший поселения в дельте Невы с Великим Новгородом и Москвой. В первые годы существования Санкт-Петербурга это был единственный путь в город с юга. Дорога проходила через болотистые места и была очень неудобна для проезда. В 1712 году именно на Новгородском тракте встретились строители новой дороги - будущего Невского проспекта, где появился единственный его изгиб. В настоящее время на месте этого перекрёстка находится площадь Восстания. В 1718 году предпринимались попытки улучшить Новгородскую дорогу, создавались насыпи и плотины. Однако радикально ситуацию изменить не удалось.
По мере развития города дорог становится всё больше и для въезда в город Новгородским трактом пользуются всё реже. Директор Морской Академии Г. Г. Скорняков-Писарев предложил Петру I прорыть здесь канал, из котрого можно было бы брать воду для фонтанов Летнего сада. Начало его предложено было взять в речке Лиге, в районе деревни Горелово. Местность эта была на 24 метра выше территории Летнего сада, поэтому предположили что фонтаны будут бить достаточно высоко. В 1718-1725 годах канал был прорыт, назвали его по имени питающей его реки - Лиговский. Длина канала составляла 23 километра. В его завершении были построены бассейны, от которых вода и поступала к Летнему саду. Название Бассейной улицы (сейчас ул. Некрасова) появилось именно от этих бассейнов.
При завершении строительства выяснилось, что канал не даёт достаточной силы фонтанам. Воду для них стали брать из реки Безымянный Ерик (позднее - Фонтанка), а Лиговский канал стали использовать в качестве хранилища питьевой воды. К наиболее важным постройкам был проложен водопровод из деревянных труб. Их остатки находят и по сей день, при ремонтных работах в этом районе. Воду из канала проверяли военные, для этого вдоль него были построены будки, где и дежурили солдаты. В их обязанности входило следить за качеством воды.
В 1736 году к Лиговскому каналу от Большой Загородной дороги (сейчас Загородный проспект) была проложена новая улица, с 1739 года ставшая называться Разъезжей.
В 1777 году в городе произошло наводнение. В результате берега канала осыпались, вода стала мутной, её перестали использовать для питья. Кроме того, буря разрушила фонтаны в Летнем саду. Екатерина II решила фонтаны не восстанавливать и канал потерял свою значимость. К середине XIX века Лиговский канал пришёл в запустение, стал сливом для нечистот. В 1780х годах, его водами стали наполнять пруды Таврического сада.
В XVIII веке между Фонтанкой и Лиговкой располагались слободы дворцовых служителей. Селились они по роду занятий. Отсюда названия Кузнечного и Свечного переулков, выходящих на Лиговский проспект. В 1848-1851 годах было построено существующее сейчас здание Крестовоздвиженской церкви (первые упоминания о этом храме относятся к XVIII веку). Церковь построена на месте бывшей Ямской слободы. На участке дома №44 в XIX веке стоял дом, в котором 26 мая 1848 года скончался В. Г. Белинский. В 1868 году построен главный корпус чугунолитейного завода (Лиговский пр., 60). В 1869-1870 годах - особняк Ф. К. Сан-Галли (Лиговский пр., 62), в 1867-1869 годах - дом №8 (детская больница им. К. А. Раухфуса). В 1870-1871 годах - комплекс больничных зданий О. Г. Гиппиуса (Лиговский пр., 2-4). В 1873-1874 годах в доме №8 жил Ф. М. Достоевский.
Во второй половине XIX века набережные Лиговского канала стали оживлённой городской магистралью. Именно тогда здесь появились первые рельсы - вдоль Лиговского канала стала ходить конка. В 1882-1884 годах вместо конки по Лиговке пошёл первый паровой трамвай.
В 1891 году принято решение забрать участок Лиговского канала от Фонтанной улицы до Обводного канала в трубу, а над ней проложить так называемые "Лиговские бульвары". В то время этот район был окраинным в городе, пользовался дурной славой. Вскоре название "Лиговка" стало нарицательным для обозначения мест скопления хулиганов, шпаны, проституток и других неблагополучных элементов. Ещё в конце XIX века в помещениях гостиницы "Октябрьская" (Лиговский пр., 10-12) организовали Государственное Общество Презрения. Сюда свозили беспризорных детей и подростков, занимавшихся мелким грабежом и хулиганством. В советское время в этом же здании организовали Государственное Общежитие Пролетариата, для тех же целей. Количество малолетних преступников промышлявших в этом районе выросло в несколько раз. В народе появилось слово "гопники", которым называли жителей ГОПа с Лиговки. Появилось выражение "количество гопников измеряется в лигах", а среди жителей Петрограда, затем и Ленинграда было принято спрашивать невоспитанных людей: "Вы что, на Лиговке живёте?"
После засыпки большей части канала (укладки его трассы в керамиковую трубу) магистраль назвали Лиговской улицей. В 1910-1911 годах построен дом №44.
Первый электрический трамвай пошёл по Лиговской улице в 1908 году (маршрут №6 от Знаменской площади по Суворовскому проспекту до Перевоза, где позже был построен мост Петра Великого).
В 1926 году участок Лиговского канала от Обводного канала до Московского проспекта закопали, улицу продлили. На Лиговке появились промышленные предприятия и фабрики. С 1932 года здесь стал ходить трамвайный маршрут №4. Именно его имели в виду жители блокадного города, когда на вопрос "как поживаешь" отвечали "как трамвай 4го маршрута. Поголодаю, поголодаю и на Волково". Дело в том, что маршрут этот начинался на острове Голодай, а заканчивался - на Волковском кладбище.
В 1952 году Лиговскую улицу переименовали в Сталинградский проспект, в 1956 - в Лиговский проспект. В 1960-1965 годах канал засыпали полностью. В 1967 году на месте Греческой церкви построили Большой Концертный Зал "Октябрьский".
С 1984 по 1992 год, когда в городе ходило максимальное количество трамвайных маршрутов (66), 7 из них ходило по Лиговскому проспекту. В 1997 году к ним в честь 90-летия трамвайного движения в Санкт-Петербурге добавили маршрут №90. Вообще, за всю историю Лиговского проспекта, по нему проходило 12 маршрутов (больше чем по Невскому проспекту).
30 декабря 1991 года введена в строй станция метро "Лиговский проспект". Её вестибюль встроен в административное здание метрополитена. В 1994 году здесь открылся Государственный драматический театр "Комедианты".
В 2007 году началась реконструкция Лиговского проспекта. Трамвайные пути сняли, вырубили деревья. Трамваи здесь будут ходить только до Кузнечного переулка уже не по выделенной линии, а по замощенным путям.