В июне 1662 года в результате пожара почти весь Нижний замок сгорел.
В 1667 году по Андрусовскому договору Полоцк был возвращен полякам. В замке оставались только деревянные укрепления, были построены бастионы.
Полоцк вновь был разорен в период Северной воины в 1704 году. Летом 1705 года в Полоцке месяц прожил Петр I. Город совсем пришел в упадок.
После первых двух разделов Речи Посполитый Полоцк вошел в состав Российской империи, как центр Полоцкой губернии, наместничества, с 1796 года – уездный центр.
В 1770-х годах в Полоцке насчитывалось 360 домов и около 2000 жителей, через 10 лет – 800 домов и 5000 жителей. В 1811 году– 900 домов и 7000 жителей. Полоцк стал важнейшим транзитным городом, связывающим центр России через Ригу с Западной Европой.
Во время Отечественной войны 1812 года после 4-месячной оккупации французами и двух жестоких битв Полоцк был совершенно разрушен, в городе осталось около 3000 жителей.
В августе 1812 года русский корпус П. Х. Витгенштейна, прикрывавший Петербург, атаковал около Полоцка французские корпуса Ш. Удино и Г. Сен-Сира. В результате трехдневных боев французы укрепились в Полоцке, русские – у Дриссы. В таком положении все оставались до октября, до отступления и бегства Наполеона. Жестокие бои 18–20 октября 1812 года привели к тому, что французов выбили из Полоцка окончательно разрушенного; обе стороны потеряли по 7000 воинов убитыми. Мост через реку Полоту, залитый кровью, стал называться Красным.
Частично восстановить Полоцк удалось к 1820 году. В городе возрождались торговля, ремесла. В первой половине XIX века в Беларуси начался стремительный рост городов; население Полоцка достигло 15 000 жителей. Город часто страдал от пожаров – в 1837 году сгорело 300 домов, в 1848 году – центр города, в 1862 году– 1600 домов.
К концу XIX века в Полоцке проживало более 20 000 жителей. Работали кадетский корпус, учительская семинария с приготовительным классом и начальной школой, несколько мужских и женских училищ, больница, аптеки, типографии. В городе было полторы тысячи домов, из них 126 – каменных. Работали около 300 ремесленных мастерских с тысячей рабочих.
К 1910 году Полоцк состоял из 5 частей: Верхний и Нижний замок, центральная часть, южная часть – Задвинье, западная часть – Заполотье. Город стал развиваться после постройки в 1866 году Рижско-Орловской железной дороги, прошедшей через Полоцк.
В ноябре 1917 года в Полоцке установилась Советская власть; с февраля по ноябрь 1918 года – оккупирован Германией; с сентября 1919 по май 1920 года левобережье Полоцка было захвачено Польшей. В 1919–1924 годах Полоцк – в составе РСФСР; с 1924 года – в Белорусской ССР, районный центр. В 1939 году в Полоцке проживали 30 000 жителей.
