Однако к концу XV века с окончательным превращением Москвы в столицу единого Российского государства значение Владимира постепенно уменьшается. С XVI века городом начинают управлять воеводы, назначаемые из Москвы.
В XV-XVII веках Владимир рос очень медленно, хотя и продолжал оставаться административным, экономическим и торговым центром северо-восточных земель. Среди занятий горожан выделяется к XVII веку ямщицкий промысел. Ямщики, находившиеся на особом попечении властей, селились в слободе на запад от Золотых ворот, обеспечивая нужды страны в почтовой связи. Рост значения посадского населения в экономике государства сказался в городском строительстве – все чаще заказчиками церквей выступают купцы и ремесленники.
В период Смутного времени и иностранной интервенции большую роль сыграли городские низы. Уличив в измене воеводу, горожане убили его и встали под знамена народного ополчения во главе с К. Мининым и Д. Пожарским.
Реформы первой четверти XVIII века почти не затронули Владимир, оказавшийся в стороне в эпоху бурных преобразований Петра I. Однако один факт имел для горожан очень важное значение – в городе от Адмиралтейства была учреждена школа для обучения детей арифметике и геометрии, с которой началось светское образование владимирцев.
В 1778 году в результате губернской реформы Владимир становится губернским городом. Губернский центр обязан был иметь типовую планировку и застраиваться по единому проекту, который учитывал сложившуюся историческую планировку древнего города.
Во Владимире началось строительство каменных общественных зданий, особняков состоятельных чиновников и купцов, но большинство жителей продолжало жить в неказистых деревянных домиках вплоть до Октябрьской революции. Попытки привести в порядок городское хозяйство – замостить улицы, устроить водопровод, наладить коммуникации, освещение – выполнялись частично и затрагивали только аристократические кварталы.
Основное население города в XIX – начале XX века – мелкие торговцы и ремесленники – числилось по дореволюционной статистике в мещанах, рабочих почти не было. Промышленность города ограничивалась несколькими мелкими заводиками и типографиями. Владимир, будучи центром одной из самых развитых в промышленном отношении губерний России, сам оставался тихим и патриархальным городом.