В 1670 году Симбирск выдерживает многомесячную осаду Степана Разина. За храбрую оборону пожалован герб. В 1708 году город входит в состав Казанской губернии. С 1780 года главный город новой Симбирской губернии.

По велению государя Алексея Михайловича, по боярскому приговору в 1648 году воевода Богдан Хитрово отправился «для строения новых городов и засечных крепостей от реки Барыша до реки Волги». На высоком берегу великой русской реки он поставил крепость Синбирск. Эти места, пусть и не слишком заселенные, требовали защиты от ногайских татар, которые нередко захаживали на русские земли для грабежа и разбоя. Крепость Синбирск строили быстро, но основательно. Стены рубили из толстых дубовых бревен, по углам поставили башни с бойницами, такими же башнями укрепили и ворота. Вокруг кремля вырыли глубокий ров, а внутри возвели различные дома для воеводы, духовенства и служилых людей, приказную избу, пороховые и продовольственные склады. В центре крепости поставили Свято-Троицкий собор. Вскоре под защитой крепостных стен вырос и посад, заселявшийся ремесленным, торговым и тягловым людом.

Постепенно город рос, развивался, торговал. Жизнь в Синбирске текла свои чередом. Но в 1670 году свой путь вверх по Волге начал атаман Степан Разин. Казаки Разина захватили Царицын, Астрахань, Саратов и Самару. Бунтовщики повсюду чинили суд и расправу над царскими воеводами, боярами и приказными людьми. Все больше восставших вливалось в вольницу Разина. В начале осени атаман подошел к Синбирску, располагая уже пятитысячным войском. Защищал крепость небольшой гарнизон во главе с окольничим Иваном Милославским. На помощь к нему успел подойти отряд в 1300 воинов. Несмотря на малочисленность, защитники Синбирска оказали Разину достойный отпор. Казаки взяли острог, но крепость одолеть так и не смогли. Растущие с каждым днем отряды Разина осаждали Синбирск больше месяца. Город выдержал четыре штурма, несколько раз он горел, ног всегда пожар удавалось потушить. Узнав, что к Синбирску на помощь осажденным с новым войском идет воевода князь Борятинский, Разин двинулся ему навстречу. За рекой Свиягой после сражения, продолжавшегося целый день, Борятинский победил Разина. Сам атаман дважды был ранен, многие его войны попали в плен и были повешены. Отходя, Разин еще раз попытался взять Синбирск, но снова потерпел неудачу. В следующее лето есаул Федор Шелудяк, оставленный Разиным в Астрахани, вновь захотел овладеть Синбирском, но был разбит воеводой Петром Шереметьевым. За двукратную оборону Синбирску был пожалован первый герб: лев с короной на голове, стоящий Нга задних лапах и в передней лапе держащий меч. Он символизировал львиную храбрость жителей Синбирска.

В начале XVIII века Синбирскую засечную черту полностью ликвидировали. С 1708 года Синбирск стал уездным городом в составе Казанской губернии. В 1717 году уезд преобразовали в провинцию Астраханской губернии, затем опять передали Казанской. Находясь на удобном торговом пути, имея статус провинциального центра, Синбирск быстро приобретает всероссийскую славу богатого торгового города. Отсюда вниз по реке идут многочисленные караваны с хлебом, вверх с рыбой и солью. На рынок поступают изделия синбирских ремесленников. В городе появляются мастерские по изготовлению изделий из серебра, олова, меди, работают столяры, кузнецы, сапожники, портные. В Синбирске есть даже свои живописцы. Со второй половины XVIII века в городе начали появляться частные пансионы, в которых изучались главным образом иностранные языки и арифметика. С 1777 года в Синбирске существовала гарнизонная школа для обучения грамоте и арифметике солдатских детей.

С 1780 года Синбирск стал называться Симбирском, став главным городом Симбирского наместничества (с 1796 года – губернии). По утвержденному правительством уставу к имеющимся учебным заведениям добавилось четырех-класное училище, так как требовалось «в каждом губернском городе быть главному народному училищу, состоящему из четырех разрядов (классов)». Оно было открыто в 1786 году, в нем изучали чтение, письмо, основы христианского учения, грамматику, историю, физику, географию и некоторые другие предметы. Вторая половина XVIII века отмечена в Симбирске развитием образования, науки и культуры. По инициативе просветителя Н. Новикова в 1780-е годы в городе появилась книжная лавка, куда нередко поступали запрещенные цензурой книги и периодика. В Симбирске был организован ряд общественных и литературных кружков, где по вечерам собирались поговорить о политике, обсудить новинки литературы, предложить на суд собственные произведения. В доме помещика Дурасова появился первый в Симбирске крепостной театр, просуществовавший пять лет. Позднее в городе сложились и выступали две театральные труппы крепостных актеров. В XVIII веке были предприняты первые шаги по научному исследованию Симбирского края. В городе и окрестностях работали экспедиции под руководством академиков Палласа и Лепехина, изучавшие природные богатства края, культуру и быт местного населения.

Будучи центром губернии, в начале XIX века Симбирск развивался как дворянский город. На соборной площади стоял дом губернатора, дом присутственных мест и ряд других административных строений, здание главного народного училища. Промышленность в городе была развита слабо. Первый небольшой завод появился в Симбирске лишь в 1818 году. В течение XIX века жизнь города укреплялась главной торговой дорогой – Волгой. Симбирск из дворянского города преобразовался в город купцов, все больше приобретая значение важного торгового центра на Волге. Основная торговая деятельность города – ярмарки, базары, продажа товаров в лавках – сосредотачивалась на Базарной и Ярмарочной площадях и в Гостином дворе. Огромным потоком шли через Симбирск хлеб, рыба, лес и многие другие товары. Отдельные части Ярмарочной площади даже заимели собственные названия в зависимости от рода торговли. Хлебная площадь, Конная площадь, где можно было купить не только породистых заводских лошадей, но и обычных башкирских или крестьянских, Сенная площадь, куда шли торговать и где покупали сено и дрова. В ярмарочные дни за порядком на торговых площадях и прилегающих к ним улицах следили полицмейстер и группа полицейских, ночью караульщики, специально нанимавшиеся для охраны во время ярмарок. Самой значительной для города была Соборная ярмарка, проводившаяся в течение двух недель и имевшая торговый оборот 7-10 миллионов рублей, что намного превышала оборот самых крупных русских ярмарок того времени. Даже в начале XX века, когда торговое значен7ие Симбирска снизилось, эта ярмарка имела оборот четыре и более миллионов рублей. Большой доход Симбирску приносили каменные лавки, деревянные балаганы и другие торговые постройки, принадлежавшие городу и сдававшиеся в аренду на время торгов.

Большим бедствием для Симбирска стал пожар 1864 года. Он бушевал девять дней. По данным городской думы, из трех тысяч строений дотла сгорело свыше полутора тысяч каменных и деревянных зданий, «уцелела только одна четвертая и притом худшая часть города». Предстояла огромная работа по восстановлению. В тот же год был составлен и утвержден новый план застройки и развития Симбирска. По нему сложившаяся ранее планировка города в целом сохранялась, но отдельные кварталы укрупнили. Предусматривался дальнейший рост территории города. Симбирск остро нуждался в средствах для преодоления тяжелых последствий пожара. Именно поэтому городская дума приняла решение первым делом направить деньги на восстановление и расширение ярмарочных строений, значительно пополнявших городской бюджет. За первую зиму после пожара в Симбирске отстроили 16 корпусов, в которых разместилось более 400 лавок. Уже весной новый Гостиный двор встретил торговых гостей. По традиции открытие ярмарки сопровождалось торжественной церемонией: совершался молебен с водоосвящением и поднимался флаг.

Упадок городской торговли, начавшийся в конце XIX века, объяснялся просто: через город не проходили железные дороги. Об этом хлопотали еще в 1860-е годы, но разрешение на строительство получили только в 1895 году. Само строительство началось еще два года спустя. Товарное и пассажирское сообщение между Москвой и Симбирском было открыто в 1899 году.

В конце XIX – начале XX века население города Симбирска составляло по данным переписи 43 тысяч жителей. К 1916 году оно увеличилось до 65 тысяч. В городе работало более 40 фабрик и заводов и более 500 ремесленных заведений. Здесь существовали женская и мужская гимназии, кадетский корпус, духовная семинария и другие учреждения образования, многочисленные благотворительные общества, различные комитеты и комиссии.

Не прошли мимо Симбирска «новинки техники». В 1907 году жители города увидели первые автомобили и мотоциклы. Симбирск к 1913 году имел уже автомобильный парк для перевозок пассажиров по городу. В 1897 году состоялся первый киносеанс, а первый синематограф был открыт в 1907-м. Вместе с кино в город пришла телефонная связь. Станция на 100 номеров появилась в Симбирске в 1897 году, а к 1912 году телефоном были обеспечены около 430 абонентов. Так как город в основном оставался деревянным, большое внимание уделялось борьбе с пожарами. Здесь открылось в 1898 г8оду Добровольное пожарное общество, а в 1914 году в Симбирске прошел испытание автомобиль-цистерна, использовавшийся и для тушения пожаров, и для полива улиц.