Rozpoczyna się w Warszawie okres szybkiego rozwoju kapitalizmu i industrializacji. Pojawiają się maszyny parowe - pierwsza na Solcu. Powstaje wiele monumentalnych gmachów użyteczności publicznej. Powstaje drugi drewniany most na Wiśle łączący Żoliborz z Pragą północną. Powstają Aleje Jerozolimskie. Na miejscu odremontowanego Marywilu powstaje Teatr Wielki. Zbudowany zostaje Pałac Staszica i Belweder. W 1816 r., dekretem Aleksandra I, powołany zostaje Uniwersytet z 5 wydziałami - teologii, prawa, medycyny, filozofii, nauki i sztuk pięknych. Przez następne lata Warszawa miała pozostać centrum życia narodowego. Tu koncentrowała się konspiracja przeciw zaborcy, tu dojrzewały idee rewolucyjne. Patriotyczne środowiska warszawskie przygotowały kolejne powstania narodowo-wyzwoleńcze: w listopadzie 1830 r. i w styczniu 1863 r. Upadek obydwu zrywów spowodował eskalację represji. Zniesiono Sejm, wojsko polskie i konstytucję, konfiskowano dobra, więziono, zsyłano na Sybir, zamknięto Uniwersytet i Towarzystwo Przyjaciół Nauk, zaprowadzono stan wojenny. Wtedy też zapadła decyzja budowy twierdzy-więzienia - Cytadeli. Realizowano ją etapami od 1832 do 1863 r. Pod budowę zajęto około 400 posesji, a z wyburzonych domów wysiedlono około 15 tysięcy osób. W Warszawie powstało także kilka cerkwi. Na placu Saskim stanął sobór bizantyjski, który stał się symbolem carskiego panowania. Ucisk polityczno - kulturalny Warszawy nie sparaliżował jednak jej rozwoju gospodarczego. Nastąpił proces kształtowania nowoczesnej metropolii. Adam Idzikowski dokonał przebudowy pałacu Saskiego, ozdabiając go od frontu klasyczną kolumnadą. Powstał pierwszy wielki hotel warszawski, nazwany Europejskim. Zamożni ludzie wznosili pałacyki wzdłuż Alej Ujazdowskich. Zaczyna działać nowo utworzona instytucja, Komitet do Ułożenia Planu Regulacyjnego m. Warszawy, złożona z wybitnych architektów, czuwająca nad zewnętrznym wyglądem i wewnętrznym rozplanowaniem domów. W latach 1861-1864 został zbudowany według projektu Stanisława Kierbedzia pierwszy stały, jeden z najnowocześniejszych w ówczesnej Europie, łączący dwa brzegi Wisły, most żelazny na kamiennych podporach. Na filarach tego mostu, zniszczonego przez Niemców w 1944 r., spoczywa obecnie konstrukcja mostu Śląsko-Dąbrowskiego. Przystąpiono do odbudowy i rozbudowy Pragi, dotkliwie zniszczonej w Powstaniu Kościuszkowskim, w czasach napoleońskich i w okresie Powstania Listopadowego. Aby przełamać niechęć do odbudowy tych przedmieść i zatrzymać odpływ mieszkańców, stosowano zachęty w formie przyznawania odszkodowań za spalone mienie, zwolnienia z płacenia podatków, udzielano specjalnych pożyczek. W latach 1853 - 1855 powstał nowy wodociąg warszawski obsługujący część śródmieścia. Od 1856 r. zaczęto na szerszą skalę stosować oświetlenie gazowe, w miejsce wcześniej stosowanych lamp olejowych. Rozwój przemysłu i reforma uwłaszczeniowa były głównymi czynnikami miastotwórczymi. Tradycyjny plebs Warszawy przekształcił się w klasę robotniczą. Liczba ludności Warszawy w 1882 r. wzrosła do ponad 380 tys. Warszawa nie mogła jednak poszerzać swojego terytorium, gdyż otaczający ją podwójny pierścień fortów obronnych wraz z Cytadelą zakreślał nieprzekraczalne granice miasta. Doprowadziło to do tego, że Warszawa należała do najbardziej przeludnionych miast Europy w drugiej połowie XIX w. W 1881 r. dzięki energii prezydenta Sokratesa Starynkiewicza przystąpiono do budowy nowoczesnych wodociągów i kanalizacji według projektu Williama Lindleya. Od 1885 r. zaczęto instalować ogrzewanie wodne mieszkań i innych pomieszczeń. Powstała sieć wąskotorowych kolejek dojazdowych, łączących miasto ze strefą podmiejską. Ale jednocześnie był to okres silnej rusyfikacji. Zlikwidowano wiele szkół, a w pozostałych usunięto całkowicie język polski. Patriotyczne kręgi inteligencji przeciwstawiały się temu, organizując tajne nauczanie, prowadzone na wszystkich poziomach. Jednym z wykładowców (często wybitnych uczonych, literatów i studentów) był, wtedy student weterynarii, Stefan Żeromski, prowadzący tajne komplety wśród robotników i rzemieślników. Spis z 1882 r. wykazał, że Warszawa była miastem analfabetów. Wykształcenie elementarne posiadało 46,1%, średnie 6,5% a wyższe tylko 1,9%. Daje się jednak zauważyć renesans w kulturze. W 1900 r. istniejące już od 1860 r. Warszawskie Towarzystwo Zachęty Sztuk Pięknych otrzymało własny gmach. Wydarzeniami były występy gościnne światowej już wtedy gwiazdy Heleny Modrzejewskiej, która przedstawiała swoje pełne ognia i siły interpretacje, a także ośmielała się deklamować publicznie zakazane przez cenzurę wiersze. Entuzjastyczne przyjęcie i owacje publiczności na tyle przestraszyły władze, że jej powrót do Warszawy stał się niemożliwy. Warszawa popowstaniowa, mimo wielostronnej działalności władz zaborczych zmierzających do przekształcenia jej w prowincjonalny ośrodek gubernialny, nie przestała pełnić funkcji stolicy narodu.
