Le règne de Louis XV est illustré à partir des années 1750 par un important programme de grands travaux d’embellissements et de construction d’édifices publics d’inspiration néo-classique. A l’extrémité du jardin des Tuileries, le roi fait tracer l’actuelle place de la Concorde, réalisée de 1753 à 1777 par son architecte Jacques-Ange Gabriel.

L’église Saint-Philippe-du-Roule, due à Chalgrin, s’élève à partir de 1774. Rive gauche, Gabriel édifie l’École militaire, fondée en 1751, sur le Champ-de-Mars aménagé.

Au sommet de la montagne Sainte-Geneviève, Soufflot construit à partir de 1770 une monumentale église de style gréco-romain, devenue le Panthéon. En 1768, Louis XV ordonne la construction de l’hôtel de la Monnaie qui s’étire le long de la Seine.

Les années de règne de Louis XVI voient la construction de la façade monumentale du Palais de Justice (alors siège du Parlement de Paris) sur la cour de Mai, de 1783 à 1786, du théâtre de l’Odéon, dont la première pierre est posée en 1780, et du pont de la Concorde, achevé en 1791 avec des pierres de la Bastille.

En 1775, le comte d’Artois, frère du roi, fait construire en deux mois le petit château de Bagatelle. Le duc d’Orléans confie en 1781 à Victor Louis la réalisation d’un vaste programme immobilier autour des jardins du Palais-Royal et fait aménager le parc Monceau par Carmontelle.

La fin de l’Ancien Régime est marquée par l’établissement d’une enceinte douanière, le « mur des fermiers généraux », dont le tracé délimitera l’ancien Paris (1er-12e arrondissements actuels) par rapport aux annexions du Second Empire (13e-20e arrondissements). Des 45 pavillons antiquisants d’octroi construits par Ledoux de 1784 à 1787, subsistent la rotonde la Villette et les bâtiments de la place Denfert-Rochereau et de la place de la Nation.

En juillet 1789, Paris, qui a désormais un maire, reprend sa place de capitale politique. Le roi et l’Assemblée nationale s’y installent en octobre. Forte d’une population de près de 600 000 habitants, organisée en 48 sections, la ville est jusqu’en 1794 le théâtre de toutes les grandes journées qui accélèrent le cours de l’histoire révolutionnaire mais ne bénéficie d’aucune transformation notable.

La stabilisation politique du Consulat et de l’Empire permet la reprise de travaux dans la capitale. Paris, divisé en 12 arrondissements, est dirigé par le préfet de la Seine et le préfet de Police nommés par le gouvernement, assistés d’un conseil municipal également nommé. Napoléon Ier souhaite faire de Paris la première capitale de l’univers et multiplie les projets grandioses dont tous ne seront pas réalisés en raison des guerres incessantes. La colonne Vendôme, l’arc de triomphe du Carrousel, l’église de la Madeleine (alors temple de la Gloire) sont édifiés en l’honneur des armées impériales.

La construction du palais de la Bourse est confiée à Brongniart, la passerelle des Arts – premier pont métallique de Paris – est construite en 1804. Le souci d’améliorer l’alimentation en eau de la capitale se traduit par l’ouverture du canal de l’Ourcq et la construction de plusieurs fontaines dont celle du Palmier, place du Châtelet.

La plupart des travaux commencés sous l’Empire sont achevés sous la Restauration (1815-1830) qui voit également la création de nouveaux quartiers à l’initiative de promoteurs privés : quartiers François-Ier, Poissonnière, Saint-Georges, Nouvelle-Athènes et Beaugrenelle. Deux églises remarquables sont édifiées : Notre-Dame-de-Lorette (9e) et Saint-Vincent-de-Paul (10e) qui domine la rue La Fayette ouverte en 1822.

La révolution de juillet 1830 s’achève à l’Hôtel de Ville où Louis-Philippe se fait acclamer par la foule. Les institutions municipales sont libéralisées par l’élection, au suffrage censitaire, des membres du conseil municipal et des maires d’arrondissement.

Sous l’administration du préfet Rambuteau, les grands travaux d’embellissement reprennent : achèvement de l’Arc de triomphe de l’Etoile, aménagement de la place de la Concorde au centre de laquelle est érigé l’obélisque de Louqsor (1836) ; agrandissement considérable de l’Hôtel de Ville (1837) ; érection de la colonne de Juillet sur la place de la Bastille (1840) ; construction de Sainte-Clotilde, première église néo-gothique de Paris (achevée en 1854). La voirie est améliorée par l’ouverture de la rue Rambuteau et la réfection des grands boulevards, de la Madeleine à la Bastille. Les premiers embarcadères du chemin de fer voient alors le jour, tandis qu’est décidée la construction d’un grand hôpital moderne, Lariboisière, en 1848.

En dépit de travaux d’embellissement ponctuels et malgré les réflexions de nombreux théoriciens, le Paris du milieu du 19e siècle est une ville malsaine, très vulnérable aux épidémies, notamment de choléra (1832, 1849). Les quartiers du centre sont surpeuplés, les grandes voies de communication inexistantes, l’alimentation en eau et le réseau d’égouts insuffisants. Faute de volonté politique, aucun plan d’ensemble n’a pu être établi pour moderniser et assainir la capitale. Ce sera l’œuvre de Napoléon III et d’Haussmann.