Поэма была написана в Болдине осенью 1833 г. В рукописях ее начало помечено 6 октября, конец — 31 октября. Полностью поэма не была разрешена Николаем I к печати, и лишь ее начало Пушкин напечатал в "Библиотеке для чтения", 1834, кн. XII, под названием: "Петербург. Отрывок из поэмы" (от начала и кончая стихом "Тревожить вечный сон Петра", с пропуском четырех стихов, начиная со стиха "И перед младшею столицей"). О запрещении "Медного всадника" Пушкин писал в своем дневнике 14 декабря 1833 г. Он пробовал изменить строки, на которых остановилось внимание Николая I, но бросил исправления, не доведя их до завершения. Переделывал все эти места уже Жуковский после смерти Пушкина и напечатал поэму в томе 5 "Современника", 1837 г.

Поэма явилась результатом размышлений Пушкина об историческом значении реформ Петра и развитии новой, послепетровской России. Поэта волновала мысль о том, что поступательное движение истории вызывает жертвы в лице таких людей, как Евгений, деклассированный дворянин, обреченный на гибель всем ходом вещей. Жестокое столкновение исторической необходимости с обреченностью частной личной жизни и натолкнуло Пушкина на разработку сюжета, намеченного уже в неоконченной поэме "Езерский". Возможно, что тема наводнения и памятника Петру вызвана произведениями Мицкевича, упоминаемыми в примечаниях: "Олешкевич" и особенно "Памятник Петра Великого" ("Дзяды"). В последнем стихотворении Мицкевич описывает себя с другим поэтом, в котором узнавали Пушкина, у памятника Петру, причем русский поэт в беседе с Мицкевичем так истолковывает аллегорию памятника: "Уж пьедестал готов, летит медный царь, царь-кнутодержец, в тоге римлянина, вскакивает конь на гранитную стену, останавливается на краю и вздымается на дыбы". И поэт, сравнивстатую с застывшим водопадом, заключил: "Скоро блеснет солнце свободы и западный ветер согреет эту страну: что же будет тогда с водопадом?" Отрицательному отношению Мицкевича к Петру Пушкин противопоставил свое, положительное, и в этом можно видеть полемическую цель Пушкина.

Для описания наводнения 7 ноября 1824 г. Пушкин обратился к журнальным сообщениям, в частности к статье Булгарина в книге Берха.