К 1730-м годам площадь теряет своё значение, порт и административный центр перемещаются на Васильевский остров.

В 1903 году Троицкую площадь с противоположным берегом Невы соединил новый Троицкий мост.

С 1918 года площадь стала называться площадью Коммунаров, в 1923 году площадью Революции. В связи с этим в 1928 году Свято-Троицкий собор закрыли, а в 1930-м снесли. В 1991 году площади вернули историческое название.

Каменноостровский проспект, начинаясь от Троицкой площади, прорезает широкой аллеей зелёный массив Александровского парка.

Основная часть проспекта проходит между кварталами многоэтажной застройки Петроградского и Аптекарского островов и выходит на Каменный остров. Каменный остров и дал название магистрали.

На Каменноостровском проспекте

Архитектурный облик проспекта отличается внутренним единством и в то же время живописным разнообразием. Он воспринимается как целостный ансамбль со своим особым ритмическим строем и неповторимым силуэтом. Главную роль в его пространственной композиции играют угловые башни зданий, увенчанные куполами и шпилями. Видимые издалека, они словно перекликаются друг с другом в перспективе магистрали.

Проспект формировался постепенно, в несколько этапов. Название Каменноостровский было присвоено проспекту в начале XIX века. Его прямолинейное направление определил генеральный план Петербургской стороны 1831 года. План предусматривал также устройство трёх площадей на пересечениях с современными Кронверкским проспектом, улицей Мира и Большим проспектом Петербургской (Петроградской) стороны.

Магистраль полностью изменила свой вид в начале XX века, после открытия Троицкого моста. Тогда-то на ней развернулось интенсивное строительство. Здесь выросли комфортабельные и представительные доходные дома, зрелищные учреждения. Они относятся к лучшим в городе образцам модерна и неоклассицизма.

Дом №№ 1–3 возводился в 1899–1904 годах по проекту Фёдора Ивановича Лидваля. Архитектор строил его по заказу своей матери, в дальнейшем здесь жила вся семья Лидвалей. Живописное по силуэту здание с разными по высоте корпусами обрамляет полуоткрытый озеленённый двор – курдонер. Доходный дом Лидвалей отделен от улицы изящной решеткой с двумя воротами. Здание считается одним из интереснейших памятников архитектуры «северного» модерна. В конце проспекта, ближе к Каменному острову находится ещё один дом, возведённый по проекту Лидваля. Это дом № 61. В 1907 году Ф.И. Лидваль получил почётный диплом Городской думы на конкурсе лучших фасадов. В 1913 году построено правое звено корпуса со стороны Вологодской улицы, надстроены начатые дворовые флигели. Угловая часть здания была отмечена высокой башней со смотровой вышкой. На шести этажах здания архитектор разместил по три больших квартиры в пять, шесть и семь комнат. В каждой квартире предусмотрена столовая, гостиная и кабинет. Для удобства жильцов в доме устроены лифты. Описание этого здания, так же как и дома №№ 1–3, вошло в учебные курсы по архитектуре.

К дому Лидваля в начале проспекта примыкает особняк министра финансов и председателя Комитета министров Сергея Юльевича Витте при Николае II. После революции в особняке работали профилактическая амбулатория и дневной детский санаторий. С 1935 года работает детская музыкальная школа.

В доме № 10 располагается киностудия «Ленфильм». В прошлом здесь был увеселительный сад «Аквариум», с театром, дворцом льда, оранжереями и павильонами. 4 мая 1896 года здесь состоялся первый в России киносеанс.

Каменноостровский проспект пересекает уникальную восьмиугольную площадь. Ещё в XIX веке здесь находились земельные участки с садами и огородами, деревянные с каменным низом одно– и двухэтажные постройки. Первоначально площадь имела дугообразные очертания. В 1890-х годах площадь перепланировали, она стала многогранной. Названия у неё не было, на картах её называли просто Площадью или Площадкой. Площадь получила наименование Австрийская 29 октября 1992 года. Здесь создан один из немногих в Санкт-Петербурге архитектурных ансамблей в стиле модерн.

За площадью, на пересечении проспекта с Большой Монетной улицей, находится самое старое из всех зданий на проспекте – дом № 21. Здание для Сиротского дома возвели в 1834 году по проекту Л.И. Шарлеманя. С 1843 года здесь располагался императорский Александровский лицей (бывший Царскосельский), тот самый лицей, где в своё время учился Александр Сергеевич Пушкин. В стенах здания был создан первый Пушкинский музей.

Площадь Льва Толстого, в прошлом Архиерейскую, у станции метро «Петроградская» пересекают две главные магистрали Петроградского острова – Каменноостровский и Большой проспекты.

За площадью высится здание в стиле советского конструктивизма. Это Дворец культуры промкооперации. Он строился в 1931–1938 годах. В народе он до сих пор называется Промка. По изначальному проекту Дворец должен был включать два театра, физкультурные залы, бассейн и библиотеку. Все эти помещения архитекторы предполагали поместить под одну крышу, однако этот план не был реализован. Не была построена 50-метровая башня, её возвели только в половину высоты.

На берегу Карповки и Каменноостровского стоит двухэтажная вилла Покотиловой, построенная архитектором Марианом Станиславовичем Лялевичем в 1909 году. Это стилизация под итальянское Сеиченто; на двух боковых ризалитах воспроизведены горельефы Луки делла Роббиа из ризницы флорентийского собора.