Aux 17e et 18e siècles, Rouen demeure la seconde ville du royaume de France et compte environ 75000 habitants, mais à partir du milieu du 17e siècle, sa population stagne et la ville perd son dynamisme.
Cependant, les Rouennais restent actifs sur toutes les mers, en particulier dans le nord de l'Europe, sur la côte d'Afrique et aux Antilles, ainsi qu'en Nouvelle France, où partent colons et religieux.
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Plusieurs formules sont proposées pour découvrir la ville et son histoire à travers ses monuments et ses rues.
Les années d'après guerre sont celles de la reconstruction. Un quart des logements est à reconstruire. Le choix est fait de conserver le plan ancien de la ville et la même largeur de rues, à la différence du Havre, qui préfère bâtir une ville nouvelle, et de surélever les quais, coupant la ville du fleuve. La cathédrale ne rouvre qu'en 1956, les derniers îlots sont achevés en 1962.
Le 9 juin 1940, les troupes allemandes entrent à Rouen. L'armée française a fait sauter le pont pour empêcher le passage sur la rive gauche, mais n'a pu éviter l'occupation de la ville. Le quartier situé entre la cathédrale et la Seine a été touché par les combats et va brûler pendant une semaine, les Allemands interdisant l'intervention des pompiers. Une partie de la population a fuit la ville.
Le 19e siècle est à Rouen comme ailleurs en France celui de la Révolution industrielle. Elle est basée dans la région sur l'industrie textile, plus précisément le coton.
Les débuts de la révolution à Rouen se déroulent sur fond de crise économique et sociale. La faim connaît son paroxysme au moment de la soudure, pendant l'été 1789, ce qui entraîne des émeutes. Les cahiers de doléances pour les états généraux sont rédigés au printemps ; celui du Tiers État, rédigé par Thouret, fait peu de place aux aspirations des plus pauvres et représente essentiellement les souhaits de la grande bourgeoisie de la ville.
Au 18e siècle, Rouen continue d'être un grand port et un centre industriel textile. Le commerce triangulaire, qui consiste à échanger des produits de peu de valeur contre des esclaves en Afrique, puis de vendre ceux-ci aux Antilles contre du sucre, cédé au retour en Europe à un prix élevé, enrichit les armateurs. Le travail du coton devient la base de l'économie urbaine.
L'histoire de Rouen au début de la Renaissance, c'est celle d'une ville dynamique, la seconde du royaume, dominée par la personnalité de ses deux cardinaux successifs, Georges Ier d'Amboise de 1494 à 1510, puis son neveu Georges II, de 1510 à 1550 ; ils sont à l'origine de l'éclosion de la Renaissance à Rouen.
En 841, les Vikings remontent la Seine et attaquent Rouen. Ce n'est qu'avec le traité de Saint-Clair-sur-Epte, qui cède la Normandie aux Vikings, que la ville peut de nouveau se développer. Le chef Viking Rollon devient le premier duc de Normandie et fait de Rouen sa capitale.