В результате реформ в 1779 году за счет северных частей Воронежского и Рязанского наместничеств учреждено было Тамбовское наместничество, а Тамбов становится центром наместничества.
В то время Тамбовское наместничество было намного больше, чем современная Тамбовская область. Тамбов внешне напоминал большое село с деревянными домами, в большинстве с соломенными крышами, огородами и улицами без мостовых. В последней четверти восемнадцатого века город получает статут административного центра всей губернии. Архитекторами из столицы был составлен план застройки города, по которому развернулось строительство нескольких крупных зданий, был построен гостиный двор.
В 1785 году Г. Державин был назначен правителем Тамбовского наместничества. В 1796 году после начала царствования Павла I, Тамбовское наместничество стало называться губернией.
Тамбовская губерния с начала девятнадцатого века становится одной из главных житниц Российской империи. В то время через реки возрос вывоз хлеба и зерна, большая часть тамбовского зерна переправлялась за границу. В город на ярмарки ввозились самые разные товары, в эти дни центр города превращался в сплошной рынок.
Во время Отечественной войны 1812 года горожане переживали патриотический подъем. Усилиями местного населения было вооружено и сформировано народное ополчение, начальником которого был назначен адмирал Ф. Ушаков, однако возглавить он не смог его по причине болезни. В 1830 году в городе из-за эпидемии холеры происходят крупные беспорядки, названные «Холерным бунтом».