Гидропорт был построен на берегу Петрозаводской губы Онежского озера, в районе Соломенского шоссе (в настоящее время — набережная Варкауса). Это был первый аэропорт города, сухопутные аэродромы появились позднее. Он работал круглогодично — летом обслуживал гидросамолеты, зимой на льду устраивалась площадка для приема самолетов с лыжными шасси.
В фонде Петрозаводского объединенного авиаотряда, находящемся на хранении в Национальном архиве Республики Карелия, имеются материалы по истории авиапредприятия, в том числе и петрозаводского гидроаэропорта.

Гидроавиация впервые появилась в Петрозаводской губе в годы Гражданской войны — это были гидропланы, направленные на поддержку Красной армии в борьбе с интервентами и белыми. В дальнейшем, Петрозаводск неоднократно посещали гидросамолеты, в том числе в агитационных целях по приглашению местного отделения Общества друзей воздушного флота. Так, в 1925 г. были проведены прогулки для жителей г. Петрозаводска на гидросамолете М-5. Крылатая машина прибыла из Ленинграда и носила имя республики - «Красная Карелия».

Регулярные почтово-пассажирские рейсы гидроавиации начались в 1930-х годах. С 26 октября 1933 г. была официально открыта авиалиния Петрозаводск-Ухта с промежуточными посадками в Паданах и Ругозере. С 9 января 1934 г. начала работать ежедневная воздушная линия на Пудож.

17 июня 1934 г. приказом начальника Северного управления гражданского воздушного флота было создано отдельное авиазвено, работавшее на территории Карелии. В составе звена было 4 самолета-амфибии Ш-2 и пилоты — А. И. Жадейко, А. Я. Гаевой, С. Г. Качанов, А. А. Лазарев.
В ноябре 1934 г. на базе звена был создан отдельный авиаотряд местных воздушных линий в составе двух звеньев, обслуживавших линии Петрозаводск — Ухта и Петрозаводск — Медвежья Гора и Петрозаводск — Пудож. Самолеты перевозили пассажиров, почту, обслуживали рейсы санитарной авиации, проводили противопожарное патрулирование лесов. В начале 1935 г. предприятие пополнилось тремя шестиместными самолетами «Сталь-2», в дальнейшем были получены гидросамолеты МБР.

Во время Великой Отечественной войны личный состав авиапредприятия участвовал в боевых действиях в составе Северной и Карело-Финской особых авиагрупп, преобразованных в ноябре 1942 г. в 4-ый и 5-ый отдельные авиаполки Гражданского воздушного флота. Авиаторы выполняли рейсы по связи с партизанскими отрядами, перевозили тяжелораненых бойцов, доставляли советским войскам оружие и боеприпасы. После освобождения г. Петрозаводска 28 июля 1944 г. состоялся первый авиарейс в столицу Карелии. Экипаж гидросамолета МБР-2 под командованием С. Скляренко доставил в столицу Карело-Финской ССР представителей штабов и военных корреспондентов.
После войны гидропорт продолжил свою работу. Начиная с 1954 г. в Карелии стали эксплуатироваться двенадцатиместные самолеты Ан-2, в том числе модификации с поплавковыми шасси Ан-2В (Ан-4), позволявшие садиться и взлетать с водных объектов. Гидросамолеты осуществляли рейсы в Куганаволок, Великую Губу, Ламбасручей и другие населенные пункты Карелии.

Эксплуатации гидроаэродрома в г. Петрозаводске мешали осенние штормы, особенно прошедшие в октябре 1969 г. и сентябре 1973 г., которые нанесли повреждения гидросамолетам. Наиболее серьезным испытанием оказался шторм силой в 8-9 баллов в ночь с 12 на 13 сентября 1977 г. Вследствие штормовой волны швартовочные узлы поплавков и якорных бочек на пяти самолетах Ан-2В были разрушены, самолеты сорваны с мест швартовки, два из них были выброшены стихией на берег. Решительными и своевременными действиями работников Петрозаводского объединенного авиапредприятия, высадившихся с катера на самолеты и запустивших их двигатели, удалось спасти еще 2 самолета, перерулив их в безопасное место за пирс, однако пятый самолет получил значительные повреждения и затонул. Неоднократные попытки аварийно-спасательной команды подойти к нему на катере, снять с якорной стоянки и отбуксировать на безопасное место из-за большой волны и сильного ветра были безуспешными.

Повторяющиеся случаи разрушения самолетов штормами на акватории Петрозаводской губы, а также небольшой объем выполняемой ими к тому времени летной работы побудили авиационные власти обратиться с ходатайством в партийные и советские органы Карельской АССР о прекращении использования самолетов Ан-2В, что послужило причиной для отказа от дальнейшей эксплуатации гидроаэропорта в Петрозаводске.