По данным различных социологических опросов больше половины жителей Санкт-Петербурга «верят в Бога» (до 67 % по данным ВЦИОМ на 2002 год). Среди верующих подавляющее большинство являются православными (57 %), вторыми по численности являются мусульмане, затем идут протестанты и католики. Из неавраамических религий представлены буддисты и некоторые малочисленные другие. Всего в городе насчитывается 268 общин конфессий и религиозных объединений: Русской православной церкви (131 объединение), Христиан евангельской веры (23 объединения), Евангелическо-Лютеранской церкви (19 объединений), Евангельских христиан-баптистов (13 объединений), а также старообрядческие, Римско-Католической церкви, Армянской Апостольской церкви, Церкви адвентистов седьмого дня, иудейских, буддийских, мусульманских, бахаи и другие.

Всего в городе 229 культовых зданий находятся в собственности или ведении религиозных объединений. Среди них памятники архитектуры федерального значения: Исаакиевский собор, Казанский собор, Сампсониевский собор, Смольный собор, Петропавловский собор, Николо-Богоявленский морской собор, Владимирский собор, Софийский собор, Троице-Измайловский собор, Феодоровский (Государев) собор, собор Спас на Крови, Троицкий собор Александро-Невской лавры, православные монастыри (Александро-Невская лавра, Иоанновский ставропигиальный женский монастырь, Воскресенский Новодевичий монастырь, Свято-Троицкая Сергиева Приморская пустынь), Армянская Апостольская церковь Святой Екатерины, католический Храм Святой Екатерины Александрийской, Католический монастырь Святого Антония Чудотворца, Лютеранская церковь Святых Петра и Павла, Голландская реформатская церковь, Соборная и кафедральная мечеть, Большая хоральная синагога, Буддийский дацан и другие. Старейшим храмом города является Петропавловский собор (1733), а крупнейшим — Казанский собор (1811).

В городе работают Санкт-Петербургская духовная академия и Санкт-Петербургская духовная семинария Русской православной церкви, католическая высшая духовная семинария «Мария — Царица Апостолов». В Санкт-Петербурге хранятся мощи святых Александра Невского, Иоанна Кронштадтского, Ксении Петербургской.