В начале XX в. Петербургское скаковое общество занималось развитием омнибусного сообщения между ипподромом и центром города. Благодаря деятельности инженера-технолога Б.А. Иванова в 1907 г. было открыто автобусное движение по двум маршрутам: до Балтийского и Витебского вокзалов. При советской власти первый автобусный маршрут в Ленинграде появился 1 сентября 1926 г. и пролегал от Детскосельского вокзала к саду Трудящихся. Перевозки осуществлялись посредством 24-местных автобусов, которые состояли из шасси немецких грузовых автомобилей VOMAG и кузова, который производил Ленинградский авторемонтный завод. После начала Второй мировой войны маршруты были сокращены. В период блокады города автобусное сообщение было прекращено полностью. Часть автобусов начала работу на Дороге жизни. Автобусное движение в Ленинграде возобновилось только 1 августа 1945 г. и проходило по маршруту «Пл. Растрелли - ЦПКиО им. С.М. Кирова». В 1950-х гг. была создана центральная диспетчерская служба, отвечающая за координирование расписания. В 1957 г. в районе Сенной площади был открыт первый автобусный вокзал. В период перестройки началось общее старение ленинградского автобусного парка. В 1990-е гг. за счет городского бюджета в городе начали появляться новые автобусы российского производства. Сегодня ГУП «Пассажиравтотранс» обладает музейным собранием раритетных автобусов, новыми автобусами среднего класса и осуществляет перевозку пассажиров по ночным маршрутам. В 2017 г. ГУП сообщил, что по маршруту №24 в тестовом режиме будет ходить самый длинный автобус в России. 

В 1950-1960-х гг.  маршрутная сеть автобусов расширилась в новых районах. Также появились автобусы, курсирующие между Ленинградом и столицами ближайших союзных республик. В 1970-е гг. на улицах города появились первые венгерские автобусы компании «Икарус», которые использовались до середины 2000-х гг.