Екатерины II своим специальным указом образовала Хлыновское наместничество. Произошло это событие 18 декабря 1780 года. В дальнейшем оно было переименовано в Вятскую губернию, а в конце мая 1781 года был учрежден герб Вятки. В августе 1793 года было проведено первое заседание Вятской городской Думы.
В период с 1727 по 1758 года в городе были открыты начальная школа, а затем духовная семинария. Губерния находилась на большом удалении от центра, вследствие чего работа по налаживанию почтовой связи с центральной Россией, начатая в 1744 году, имела важное значение. В 1874 году началось регулярное речное движение. В 1898 году, 2 ноября, началось железнодорожное сообщение между Санкт-Петербургом и Вяткой. В целом, этап нахождения Вятки в составе российской империи принес множество нововведений в жизнь губернии и города.
Началось сооружение железнодорожной ветки, появилась городская телефонная сеть, типография, больница, аптека, детский приют, банк и промышленные предприятия. В частности, в 1865 году был открыт кожевенный завод, а в 1873 году организована овчинно-меховая фабрика, которые в 1959 году были объединены в кожевенно-меховой комбинат. Уделялось внимание и изучению истории и культуры Вятской губернии, для чего в начале мая 1835 года появился один из первых в России губернских статистических комитетов.
Был основан Александровский сад, архитектурный проект которого разрабатывал художник и архитектор Александр Витберг. В 1837 году, 18 мая, в Вятке открылась выставка искусственных и естественных произведений Вятской губернии. Активным организатором выставки выступал Александр Иванович Герцен, который в дальнейшем помог открыть публичную библиотеку в городе. С 1838 года в городе начала издаваться газета «Вятские губернские ведомости». В 1839 году был торжественно заложен Александро-Невский собор. В 1877 году появился Вятский зрительный зал. В дальнейшем зал был преобразован в театр, существующий до сих пор.
До революции в городе существовало множество мануфактур и предприятий по переработке сельскохозяйственного сырья. Долгое время Вятка являлась ссыльным городом, в который отправляли политических заключенных. Город может похвастаться тем, что в нем жили: Александр Иванович Герцен, Михаил Евграфович Салтыков-Щедрин, Александр Лаврентьевич Витберг и другие достаточно известные люди.