W 1596 król Zygmunt III Waza podjął decyzję o przeniesieniu siedziby królewskiej z Krakowa do Warszawy. w tym samym roku przybył do Warszawy dwór królewski, rozpoczęto przebudowę zamku warszawskiego na rezydencję królewską, 1611 osiadł tu król Zygmunt III Waza, który w 1624 rozpoczął budowę swej letniej rezydencji w Jazdowie. Staraniem Zygmunta III i Władysława IV Wazów na terenie dawnego dworu jazdowskiego powstał Zamek Ujazdowski. W XVI w. Warszawa rozbudowała się poza granice średniowiecznego Starego i Nowego Miasta, powstawały prywatne miasta, zwane jurydykami, m.in.: Skaryszew (1641), Praga (1648), Grzybów (1650), Solec (1675).
Rozwijał się handel i rzemiosło, 1573-1603 zbudowano pierwszy stały most na Wiśle. W XVII w. powstały pierwsze manufaktury. Z uwagi na odbywające się w Warszawie sejmy, elekcje i liczne zjazdy, wokół miasta powstawały rezydencje możnowładców świeckich i kościelnych (m.in. renesansowe pałace Kazanowskich, Ossolińskich, biskupów krakowskich). Rozwijało się życie kulturalne, którego centrum był dwór królewski z teatrem, operą i kapelą, powstawały oficyny drukarskie (m.in. 1624 J. Rossowskiego).
W połowie XVII w. niemal całkowicie zniszczona przez Szwedów (1656) i wojska J. Rakoczego (1657). Odbudowa w czasach panowania Jana III Sobieskiego (1674-1696), który zbudował m.in. pałac w Wilanowie, powstały nowe rezydencje magnackie - Gnińskich, Kotowskich, Potockich, Radziwiłłów. Szybki rozwój terytorialny i ludnościowy trwał za panowania królów z dynastii saskiej Wettinów: Augusta II Mocnego (1697-1733) i Augusta III (1733-1763).