Впервые в Авачинскую бухту русские моряки пришли в 1703 году.
С 1740 года началась новая страница в истории бухты, так как сюда прибыл, под командованием штурмана Ивана Елагина, бот «Святой архангел Гавриил», и находившиеся на нем люди начали строительство поселения недалеко от стойбища ительменов.
В том же году сюда пришли корабли Второй Камчатской экспедиции, которыми командовали Алексей Чириков и Витус Беринг. Их уже ждали в отстроенных из дерева домах. По названию ботов – «Святой апостол Петр» и «Святой апостол Павел», поселение назвали Петропавловским острогом. Тогда же подробное описание бухты дал Степан Крашенинников.
Свое название Авачинская бухта получила по имени реки Авачи, которая втекает в нее. По-ительменски «апач» означает «отец». Называть реки отцом или матушкой было в традициях многих народов, это имеет глубокие мифологические корни.
В среднем глубина бухты составляет 9 метров, но неровное дно имеет довольно большие перепады, так что наиболее глубокое место показывает значение 26 метров. Такие показатели очень удобны для кораблей.
Заходить в Авачинскую бухту могут суда с любым водоизмещением, в том числе самые крупные и даже атомные подводные крейсера, правда в надводном положении.