Название набережной произошло от улицы Большая Якиманка, которая в свою очередь носит имя придела Иоакима и Анны Благовещенской церкви в Кадашёве. Церковь находилась на пересечении улицы Малая Якиманка и Якиманского проезда, была построена в 1493 году и уничтожена в 1969-м.
С XV века на месте набережной находилась Голутвинская слобода — подворье Голутвина монастыря. Как и другие низменности к западу от Якиманки, территория подвергалась регулярным наводнениям. Для их предотвращения в 1780-е годы был построен Водоотводый канал, а в 1830-е — Бабьегородская плотина.
Несмотря на возможность затопления местности, к концу XIX века Голутвинскую слободу застраивали крупными фабричными зданиями Рябушинских и Истоминых. В 1908 году в Москве случилось крупное наводнение, во время которого уровень воды в Москве-реке достиг 8,9 метра. В результате были разрушены дома, промышленные здания и уничтожены продукты на складах. На доме № 4 по Якиманской набережной установили табличку, отмечающую двухметровый уровень затопления. В 1938 году был открыт канал имени Москвы, поэтому потопы прекратились.
В 1930-е годы подпорные стенки набережной облицевали серым и розовым гранитом. А в конце XX века фабрики и дома по Якиманской набережной в рамках реконструкции «Голутвинская слобода» были переоборудованы в офисы, кафе и паркинг. В районе набережной была сохранена часть построек XVII—XIX веков, включая дома № 4 стр. 3 и № 2/12. Дом № 10 был выселен и подготовлен к реконструкции в 2004 году, однако работы так и не начали. В 2007 году был продлён пешеходный Патриарший мост через Водоотводный канал к Якиманской набережной и Большой Якиманке.
