W drugiej połowie XVIII w. wzrosło znaczenie gospodarcze miasta, rozwijały się manufaktury, banki, przedsiębiorstwa handlowe. Równolegle rosło znaczenie polityczne i kulturalne Warszawy, która za panowania Stanisława Augusta Poniatowskiego (1764-1796) stała się stolicą polskiego Oświecenia. Od 1740 działało Collegium Nobilium, założono pierwszą polską zawodową scenę publiczną - Teatr Narodowy (1765), otwarto Bibliotekę Załuskich, utworzono Komisję Edukacji Narodowej. Miejsce obrad Sejmu Czteroletniego (1788-1792) i działalności Kuźnicy Kołłątajowskiej. Za panowania ostatniego władcy rozbudowano letnią rezydencję królewską - pałac w Łazienkach. Mieszczaństwo Warszawy odegrało dużą rolę w powstaniu kościuszkowskim 1794. W listopadzie tegoż roku Rosjanie zdobyli Pragę, niszcząc ją i dokonując rzezi ludności.
Jako stolica Królestwa Polskiego (1815-1830) Warszawa przeżywała rozwój gospodarczy i kulturalny. Od 1800 działało Towarzystwo Przyjaciół Nauk, 1816-1818 założono Uniwersytet Warszawski, 1830 Instytut Politechniczny. Siedziba władz powstańczych podczas powstania listopadowego (1830-1831) i powstania styczniowego (1863-1864). W 2. połowie XIX w. rozpoczął się okres intensywnej rozbudowy i rozwoju przemysłowego. Doprowadzono do Warszawy kolej żelazną: Warszawsko-Wiedeńską (1848), Bydgoską (1862), Warszawsko-Petersburską (1862), Warszawsko-Terespolską (1867), obwodową (1876), Nadwiślańską (1877).
Rozwijał się przemysł: metalowy, farmaceutyczny, kosmetyczny, odzieżowy, garbarski, obuwniczy i poligraficzny. Oddano do użytku most S. Kierbedzia (1864), hale targowe (Mirowska - 1902, Na Koszykach - 1909), a tuż przed I wojną światową - most im. księcia J. Poniatowskiego (1912). Rosła liczba ludności - z ok. 160 tys. w 1830, do ok. 750 tys. w 1910. 1915-1918 utworzono nowe wyższe uczelnie: Politechnikę Warszawską, Szkołę Główną Gospodarstwa Wiejskiego, Wyższą Szkołę Handlową. Po odzyskaniu niepodległości w 1918 Warszawa, ogłoszona stolicą państwa, rozwijała się szybko jako centrum administracyjne, kulturalne i naukowe kraju.