В 1711 году центральная часть здания Адмиралтейства была перестроена в камне, а верхнюю часть башни со шпилем решено было заменить на каменную лишь в 1719 году. Работы начались с конца следующего года, их возглавил талантливый русский зодчий И. К. Коробов — первый главный архитектор Адмиралтейства. Он разработал проект перестройки здания Адмиралтейства в камне, осуществленный к концу 1730-х годов. Коробов же осуществил строительство каменных корабельных сараев, повторяющих очертания главного здания. Работы завершились в 1738 году возведением новой, более высокой башни с золоченым шпилем, увенчанным вызолоченным яблоком под короной и трехмачтовым парусником. Она-то и выделяла Адмиралтейство из рядовой производственной застройки, в то время как протяженные на сотни метров фасады производили впечатление чрезмерно вытянутых.
В 1747 году была произведена еще одна попытка изменить облик Адмиралтейства: ученик и преемник Коробова С. И. Чевакинский переделал в церковь расположенный под шпилем башни двухсветный зал заседаний Адмиралтейств-коллегий, где также размещались когда-то трофеи русской морской славы. Все работы по устройству церкви закончились к началу 1755 года, и она была освящена в честь святых Захария и Елизаветы. В дальнейшем значительных переделок в здании Адмиралтейства не производилось.
После наводнения 1777 года в Адмиралтействе приказано было «выставлять днем флаги, а ночью зажженные фонари на углах средней башни и стрелять из пушек в дни чрезвычайных повышений воды в Неве», чтобы предупредить жителей столицы об угрожающей опасности.
В 1806 году был утвержден проект архитектора А. Д. Захарова по перестройке здания Адмиралтейства. Судостроительная деятельность здесь была прекращена, мастерские выведены, уничтожены последние эллинги, срыты валы и засыпаны рвы.
Работы начались с восточного крыла — напротив Зимнего дворца. Отечественная война 1812 года прервала их, и работы были возобновлены через два года, а закончились они лишь в 1823 году уже после смерти Захарова, под руководством его помощников — архитекторов Д. М. Калашникова, И. Г. Гомзина и других. Само здание приняло тот вид, которым мы любуемся сегодня. Дальнейшие изменения коснулись лишь территорий; на месте площади перед Адмиралтейством разбили Александровский сад, была выстроена гранитная набережная со сквером, тянущаяся от Дворцового моста до Сенатской площади.
На здании много статуй и аллегорических лепных украшений. Все они изображают создание русского флота. Захаров привлек к участию в работах лучших русских скульпторов своего времени Ф. Ф. Щедрина, И. И. Теребенева и других мастеров.