В царствование Елизаветы Петровны Царское село стало императорской резиденцией, вокруг которой сложилось поселение. В 1740—1750-е годы скромный дворец Екатерины I перестраивается в роскошную летнюю резиденцию. С 1751 года по 1756 год реконструкцию Екатерининского дворца вёл архитектор Ф. Б. Растрелли. В основных чертах дворец и сейчас имеет облик, который был придан ему Растрелли. В 1755 году из третьего Зимнего дворца сюда перенесли Янтарный кабинет. Одновременно шло расширение территории сада, южной границей его стали Нижние пруды. В саду появились скульптуры и парковые павильоны. Для водоснабжения парковых водоёмов прорыли от Виттоловских ключей (в 6 км от Царского Села) канал. В этот период сложился облик Садовой улицы. В её верхней части появились построенные по проектам С. И. Чевакинского несколько однотипных «кавалерских» домов в барочном стиле, а ниже — большая каменная оранжерея[15].

С 1808 по 1832 год городским архитектором Царского Села являлся назначенный Александром I шотландский архитектор Вильям Гесте. Зодчий начал работу с составления генерального плана застройки города: Царское Село было разбито на кварталы, застроенные симметрично расположенными зданиями. Кварталы делились на участки с садами и огородами. В генеральном плане были заложены четыре площади: торговая, административная, полукруглая и Знаменская.

В 1817 году в городе насчитывалось всего 15 улиц, 354 обывательских и казённых строения. Население составляло 4 тысячи человек[18].

После пожара 1820 года работы в Большом дворце вёл В. П. Стасов. Им были построены несколько зданий в классическом стиле: Манеж, Конюшенный корпус, Большая оранжерея, С 1811 по 1843 год во флигеле Екатерининского дворца помещался Царскосельский лицей. В нём в 1811—1817 годах жил и учился Александр Пушкин. В 1817 году воздвигнуты Ворота «Любезным моим сослуживцам» в память Отечественной войны 1812 года. В 1824 году возник Колонистский пруд («Колоничка»). В 1824—1827 годах архитекторами братьями Л. и Д. Адамини возведён костёл святого Иоанна. В 1827—1830 годах при въезде в город со стороны Петербургского шоссе архитектором А. А. Менеласом были воздвигнуты чугунные Египетские ворота[2].

Царское Село считалось одним из самых благоустроенных городов: статус императорской резиденции гарантировал городу образцовое устройство. В конце XIX века Царское Село получило телефонную сеть, а в 1887 году — первый в Европе полностью электрифицированный город. В городе было 14 тысяч жителей, имелся госпиталь на 150 мест, была устроена богадельня на 40 человек. Городовая Ратуша, полицейское управление, две пожарные команды обеспечивали и поддерживали образцовый порядок[2].

В 1905 году Александровский дворец стал главной резиденцией Николая II, здесь же после Февральской революции под домашним арестом содержались члены императорской семьи. В 1902—1908 годах были устроены по последнему слову техники системы городского водопровода и канализации (впервые в России была применена система раздельной сливной канализации с одновременным устройством станции биологической очистки)[2].

К 1909 году на 30 тысяч жителей в городе было 19 учебных заведений. В 1910-е годы к северу от Большого дворца, на границе Александровского парка и города был построен стилизованный в духе древнерусской архитектуры Фёдоровский городок для императорских конвойных войск: Фёдоровский собор, собственно городок с облицованными известняком зданиями трапезной, канцелярии, офицерского и солдатского лазаретов (архитектор С. С. Кричинский). В 1911 году был пущен первый маршрут автобуса. С Первой мировой войной связано открытие в 1914 году в Царском Селе сверхмощной для того времени 300-киловаттной радиотелеграфной международной станции[2][19].

В 1918 году дворцово-парковый комплекс национализирован и музеефицирован. В дворцах и особняках размещены детские учреждения. И 7 ноября 1918 года Совет Комиссаров Союза Коммун Северной области издает декрет о переименовании Царского Села в Детское Село Урицкого. 10 февраля 1937 года, в связи со 100-летней годовщиной гибели поэта, ЦИК СССР издает постановление о переименовании города в город Пушкин. 10 июня 1939 года был взорван Екатерининский собор[14].

18 сентября 1941 года город был оккупирован немецко-фашистскими войсками, уничтожившими и повредившими многие сооружения ансамбля, похитившими некоторые произведения искусства (в том числе убранство Янтарной комнаты Большого дворца). Пушкин был освобождён войсками под командованием генерала И. В. Хазова 24 января 1944 года в ходе Красносельско-Ропшинской операции[14].

24 июня 2010 года город Пушкин отметил  свое 300-летие.