Губернский город Российской империи
В 1695 году проездом во время своего похода на Азов неделю в Нижнем проводит Пётр Первый. В результате административно-территориальных реформ Петра Нижний Новгород с 1719 года становится губернским городом. Царствование Петра ознаменовалось для Нижнего Новгорода изменением отношения к расколу. В 1721 году на епископскую кафедру назначается архимандрит кержебельмашского монастыря Питирим, основавший эллино-греческую и славяно-русскую церковные школы. В 1722 году отправляясь в персидский поход Нижний вновь посещает Пётр I, празднуя здесь день своего 50-летия.
В 1767 году город посещает императрица Екатерина Великая, а вскоре случается восстание Пугачёва, впрочем, практически не отразившееся на быте города. Административная реформа 1775 годапривела к тому, что по приказу от 9 сентября 1779 года в Нижнем было учреждено наместничество, просуществовавшее до 1800 года.
В результате нападения на Москву французской армии в 1812 году, в Нижний Новгород прибывают московские помещики, ходят слухи, что после пожара в Москве столицей станет Нижний. Среди прибывших в город помещиков оказываются Н. М. Карамзин, В. Л. Пушкин, Н. Н. Бантыш-Каменский, А. Ф. Малиновский, Ю. А. Нелединский-Мелецкий, К. Н. Батюшков, С. Н. Глинка, которые организовывают здесь свой литературный кружок.
В 1817 году в село Кунавино на противоположном берегу Оки была перемещена Макарьевская ярмарка, до того собиравшаяся каждый год у стен погоревшего впредыдущем году Макарьевского монастыря. С тех пор она называлась Нижегородской ярмаркой. Благодаря ярмарке началось быстрое экономическое развитие города и прилегающих к нему сёл. Село Кунавино стало крупной купеческой слободой, позже здесь появляются промышленные предприятия.
После посещения города в 1834 году Николаем I, императором было инициировано внешнее переустройство города. В 1847 году в городе появился водопровод, был построен первый фонтан. В кремле были уничтожены частные постройки, взамен которых появились административные здания. Строится много новых зданий, улиц, бульваров и садов.
В 1849 году в селе Сормове вблизи Нижнего Новгорода было основано крупное промышленное предприятие, позже приобретшее известность как Сормовский завод(в советское время — завод «Красное Сормово»). С 1850 года оно выпускало речные пароходы, освоив до революции новые виды продукции: различные машины,железнодорожные вагоны, паровозы, теплоходы, трамваи. Благодаря заводу Сормово вскоре превратилось в большой рабочий посёлок.
В 1862 году было завершено строительство железной дороги Москва—Нижний Новгород (вокзал в Кунавине). В 1895 году железная дорога пришла в Сормово. В 1904 году была построено ответвление к городу Московско-Казанской железной дороги от Арзамаса.
В 1896 году город принял Всероссийскую торгово-промышленную выставку. К этому событию в городе открылся трамвай (второй в Российской империи после Киева и второй на территории современнойРоссии после Калининграда). На выставке были продемонстрированы первый в мире радиоприемник инженера А. С. Попова и первые в мире гиперболоидная башня и стальные сетчатые оболочки-перекрытия инженера В. Г. Шухова.
Весной 1905 года общественно-политическая ситуация в городе вышла из-под контроля властей. Губернатор Павел-Симон Унтербергер доносил в департамент полиции: «На устраиваемых митингах, собраниях, вечерах, где число присутствующих доходит до нескольких тысяч, ораторами произносятся зажигательные речи, которыми население, и рабочий класс в особенности, призывается к неповиновению властям, свержению существующего правительства, к всеобщему вооружению, революции. На митингах и собраниях распространяются прокламации крайних партий, и производится сбор пожертвований на всеобщее вооружение».
Всегда четко следовавший букве закона, не допускавший даже мысли о возможности применить силу против своего народа, гуманист Унтербергер не справился с ситуацией. В первых числах ноября 1905 года его отозвали из Нижнего. На смену ему был назначен барон Константин Фредерикс.
В декабре 1905 года в районах Сормово и Канавино произошло восстание рабочих Сормовского завода, организованное местными ячейками нескольких партий.
В апреле 1908 года произошло одно из сильнейших наводнений. Были затоплены: улица Рождественская, Казанский вокзал, Бугровские мельницы и завод Курбатова. Также были затоплены населенные пункты-спутники: Сормово, Гордевка, Кунавино, Молитовка, ставшие позднее частью современного города.