Верфь основали купец Матвей Карр и шотландский инженер Мердок Джордж Макферсон. По договору Карр отвечал за финансирование, а Макферсон управлял производством. Завод строил корабли и паровые машины, но зависел от заказов Морского министерства, которое задерживало оплату. Чтобы продолжать работу, владельцы брали кредиты.

В ноябре 1871 года Карр и Макферсон предупредили министерство, что средств хватит лишь на десять дней. Претензии к ним составили 3 464 020 рублей, в том числе 1 219 085 рублей требовало Морское министерство. В январе 1872 года на предприятии ввели администрацию, а в 1874-м завод перешел новому акционерному обществу и получил название «Балтийский». Однако новое руководство также не справилось с долгами и не завершило заказы.

В 1877 году управление заводом поручили Михаилу Кази. Он провел инвентаризацию, наладил бухгалтерский учет и изменил состав технических специалистов. При казенном управлении объем производства вырос: к 1880 году предприятие стало приносить прибыль. В 1893–1903 годах завод построил 12 крупных кораблей общим водоизмещением 101 200 тонн, а в 1904 году на нем работали 6,9 тысячи человек.

После национализации в 1918 году завод выполнял разные заказы, чтобы поддерживать производство. В советский период он освоил строительство ледоколов: в 1971 году заложил «Арктику», первый в мире атомный ледокол, который в 1977 году достиг Северного полюса. Всего за историю предприятия было построено около 30 ледоколов, в том числе 11 атомных.

В 1992 году завод вновь перешел в частные руки. К 2010 году контрольный пакет в 88,32% акций находился в залоге у Центробанка по кредитам Объединенной промышленной корпорации. В 2011 году предприятие оказалось под процедурой наблюдения, а поступавшие на счета деньги списывались в пользу кредиторов. Руководство предложило перевести коллектив и заказы в новое юридическое лицо, оставив долги старому ОАО.

Дело о банкротстве рассматривали почти три года. В январе 2016 года суд утвердил мировое соглашение: 67 кредиторов списали половину основного долга, сумма которого составляла 6,7 млрд рублей, а штрафы и пени были прощены полностью. Оставшуюся задолженность реструктуризировали на 18 месяцев под 2,06% годовых. Росморпорт возражал против соглашения и требовал взыскать неустойку в размере 411 млн рублей, но суд посчитал прекращение процедуры банкротства важнее получения этих средств.