С 1712 Петербург — столица России. Здесь разместились царский двор, коллегии (с 1718; с 1802 — министерства), Сенат (с 1713) и др. правительственные учреждения, гвардейские полки. В течение двухсот с лишним лет Петербург был оплотом самодержавия, цитаделью дворянства, а затем и буржуазии. Но одновременно Петербург являлся ведущим центром передовой науки и культуры, средоточием прогрессивной мысли, общественного и революционного движения. Уже в 1-й четверти 18 в. в городе действовали научные учреждения и учебные заведения, издавались газеты и журналы (см. раздел Просвещение, наука, культура). Во 2-й половине 18 в. с обличением крепостничества и самодержавия выступили первые русские просветители Н. И. Новиков, Я. П. Козельский и др.: напечатал «Путешествие из Петербурга в Москву» (1790) первый дворянский революционер А. Н. Радищев. В 1-й четверти 19 в. в Петербурге возникли тайные общества дворянских революционеров-декабристов. 16 октября 1820 произошло восстание солдат Семёновского полка, 14(26) декабря 1825 — восстание декабристов на Сенатской площади. В середине 19 в. в Петербурге протекала деятельность революционеров демократов В. Г. Белинского, Н. Г. Чернышевского, Н. А. Добролюбова, Д. И. Писарева. В 1840-х гг. существовал кружок петрашевцев, в годы революционной ситуации 1859—61 — тайное общество «Земля и воля», в 1861—63 появились первые в России революционные прокламации. В 1870-х гг. Петербург стал одним из центров революционного народничества; здесь чайковцы вели пропаганду среди фабричных рабочих, отсюда молодёжь начала «хождение в народ». В 1876 возникла вторая «Земля и воля», расколовшаяся в 1879 на «Народную волю» и «Чёрный передел». 6 декабря 1876 у Казанского собора состоялась первая в России открытая политическая демонстрация (см. Казанская демонстрация 1876). В годы революционной ситуации 1878—80 в Петербурге действовал Исполнительный комитет «Народной воли», организовавший ряд покушений на царя Александра II, в том числе взрыв в Зимнем дворце 5 февраля 1880 и цареубийство 1 марта 1881 (см. Первомартовцы).
В 19 в. в столице продолжала развиваться промышленность. Появились новые металлообрабатывающие предприятия: в 1801 из Кронштадта был переведён чугунолитейный и металлический завод (с 1868 — Путиловский, ныне Кировский), в 1825 основан Александровский механический завод и др. На первом месте в дореформенном Петербурге стояло текстильное производство. После крестьянской реформы 1861 экономика столицы стала быстро развиваться по капиталистическому пути. Значительно расширились и реконструировались многие старые фабрики и заводы, открылись новые предприятия: Невский судостроительный и механический заводы (1860), машиностроительный завод Нобеля (1862), Обуховский сталелитейный завод (1863) и др. Металлообрабатывающая промышленность оттеснила текстильную, получили развитие новые отрасли — химическая, бумажная, деревообделочная. К железным дорогам, построенным в дореформенное время (Петербург — Царское Село в 1837, Петербург — Москва в 1843—51), добавились новые, связавшие столицу с важнейшими экономическими центрами страны (Варшавская, Северная, Балтийская, Финляндская ж. д.). Уже в 18 в. в Петербурге закладывается начало городского хозяйства. В 1803 организованы пожарные команды. В 1832 настланы торцовые мостовые на Невском проспекте, а затем на набережных и на др. улицах появились булыжные мостовые, с начала 70-х гг. 19 в. — асфальт. В 1835 установлены уличные газовые фонари, в 1873 их заменило электрическое освещение, с 1860 — водопровод. До середины 19 в. основным видом транспорта были извозчики, в 1847 появились маршрутные общественные кареты, в пригороды ходили дилижансы. В 1848 организована перевозка пассажиров пароходами по Неве. В 1905—07 построена первая очередь трамвайной линии, с 1907 начали курсировать первые автобусы. Во 2-й половине 19 в. появились телефон, телеграф. Росло население города: в 1853 в нём было около 0,5 млн. жителей, в 1900 — около 1,5 млн., в 1917 — 2,5 млн. жителей. Особенно быстро увеличивалась численность рабочего класса: в 1861 на предприятиях Петербурга было занято 20 тыс. рабочих, в 1890 — около 150 тыс., в 1900 — 260 тыс., в 1917 — около 500 тыс. рабочих.
Большое число рабочих-металлистов (40%), наиболее сознательной и организованной части рабочего класса, и высокая концентрация производства (на предприятиях с количеством рабочих свыше 500 человек в Петербурге в 1914 было занято 70% рабочих, тогда как по всей России — 56%) обеспечили петербургскому пролетариату авангардную роль в российском революционном движении. Уже в 1870-х гг. в столице произошло около 90 стачек и рабочих волнений. В 1878 в Петербурге образовался «Северный союз русских рабочих» (основатели — рабочие В. Обнорский и С. Н. Халтурин), включивший в свою программу требование политической борьбы. В 1880-х гг. в Петербурге возникли первые марксистские организации: группа Д. Н. Благоева (1883), связанная с группой «Освобождение труда», «Товарищество Санкт-Петербургских рабочих» П. Г. Точисского (1885), группа М. И. Бруснева (1889), способствовавшие развитию классового самосознания петербургского пролетариата. С середины 1890-х гг. ведущая роль в революционном движении перешла к рабочему классу. Созданный В. И. Лениным Петербургский «Союз борьбы за освобождение рабочего класса» (1895) начал осуществлять соединение социализма с рабочим движением. Наиболее крупной была стачка текстильщиков (1896), названная Лениным «промышленной войной». В годы революционного подъёма 1901—04 действовала «искровская» группа, летом 1902 образовался Петербургский комитет РСДРП, возросло количество стачек. 7 мая 1901 произошло столкновение бастующих рабочих Обуховского завода с полицией и войсками (см. Обуховская оборона 1901); в марте 1902 рабочие участвовали в крупной политической демонстрации на Невском проспекте.
Видную роль сыграл Петербург в Революции 1905—07. Всеобщая забастовка петербургских рабочих в начале января 1905, возглавленная Петербургским комитетом РСДРП, явилась «... непосредственным прологом революционных событий» (Ленин В. И., Полн. собр. соч., 5 изд., т. 9, с. 224). Расстрел Девятого января 1905 мирной демонстрации рабочих, шедших к Зимнему дворцу с петицией, стал началом первой буржуазно-демократической революции в России. По размаху стачечного движения город занимал первое место в стране: в 1905—07 в столице и губернии бастовало свыше 1,1 млн. человек, только в 1905 произошла 1861 забастовка с 627 тыс. участников. Петербург вместе с Москвой был зачинателем Октябрьской Всероссийской политической стачки 1905, в ходе которой образовался Петербургский совет рабочих депутатов. С ноября 1905 до конца 1906 здесь на нелегальном положении жил В. И. Ленин, который непосредственно руководил работой ЦК РСДРП и первой легальной газетой большевиков «Новая жизнь». В гарнизоне и на флоте действовала Военная организация при Петербургском комитете большевиков. Кронштадтские восстания 1905 и 1906 и Свеаборгское восстание 1906 были поддержаны забастовками петербургских рабочих. На выборах во 2-ю Государственную думу (1907) по рабочей курии были избраны выборщики, рекомендованные Петербургским комитетом РСДРП.
Революционная стойкость рабочих не сломили годы реакции, наступившие после поражения Революции 1905—07. Под руководством большевиков пролетариат столицы вступил в борьбу в годы нового революционного подъёма 1910—14. Осенью 1912 рабочая курия Петербурга избрала в 4-ю Государственную думу большевика А. Е. Бадаева. Нарастало стачечное движение: в 1911 бастовало 11 тыс. рабочих, в 1912 и 1913 — по 500 тыс., за 7 мес. 1914 — свыше 700 тыс. Рабочее движение носило наступательный и ярко выраженный политический характер (стачки протеста против Ленского расстрела 1912, против суда над севастопольскими моряками, против отмены выборов в Государственную думу по рабочей курии, в годовщину «кровавого воскресенья» и т.п.). Ленин отмечал, что петербургские рабочие обнаружили «... громадную активность, откликаясь, как чуткий барометр, на все события, имеющие отношение к рабочему движению» (там же, т. 25, с. 422). Начало 1-й мировой войны 1914—18 привело к временному спаду рабочего движения, но уже с 1915 Петроград вновь стал ареной стачечных боев (в 125 стачках участвовало 130 тыс. человек). В 1916 в Петрограде было 352 стачки (27% всех стачек в стране) с участием более 300 тыс. рабочих (около 38% всех бастовавших в России).