К 30-м годам XVII века в Могилеве сформировались мощные линии обороны, просуществовавшие вплоть до конца XVIII века. Первую линию составлял замок – «Верхний город», имевший протяженность укреплений порядка 288 саженей. Вторая линия укреплений, протяженностью 690 саженей окружала Старый город и имела четверо ворот. Третья линия обороны, т. е. Полевой, Дальний, Круговой вал, в разное время имел разные размеры и разное количество брам.
Есть все основания говорить о существовании еще одной линии укреплений – Заднепровской.
Въездная брама – пятиярусная, соединяла замок с городом подъемным мостом.
В 1633 году весь Могилевский замок сгорел и был окончательно восстановлен к 1660-му году. В 1664 году весь замок вновь сгорел и вновь был восстановлен. Могилев был единственным белорусским городом, имевшим три пояса укреплений.
В 1632 году православной части населения удалось учредить в Могилеве православную епархию, единственную в Беларуси».
Во время русско-польской войны 24 августа 1654 года жители Могилева, по совету игумена Кутеймского монастыря Иоиля Труцевича, открыли ворота московскому войску. Вместе с русскими в город вошел полк могилевского шляхтича К. Поклонского, незадолго до этого получившего от царя Алексея Михайловича чин полковника. Могилеву грамотою царя от 15 сентября подтвердили все права и привилегии, дарованные польской властью, включая и Магдебургское право.
В феврале 1655 года гетман Я. Радзивилл во главе 20-тысячного войска осадил Могилев, гарнизон которого составляли 7000 стрельцов и казаков. 3 февраля Могилев отбил штурм жолнеров Радзивилла и Гонсевского. Во время второго штурма 6 февраля шляхтич К. Поклонский открыл ворота Нового города и впустил войска Радзивилла за внешний земляной вал, но дальше поляков не пропустили. Еще один неудачный штурм Я. Радзивилл провел 18 февраля.
Радзивилл приказал делать подкопы под могилевские укрепления и закладывать в них порох. Первый взрыв произошел 8 марта – «взорванная пороховой силой земля упала на самих осаждавших и убила много людей, не причинив городу и жителям никакого вреда». Неудачны были штурмы 9 и 18 апреля. В это время на помощь Могилеву пошли полки наказного гетмана И. Золотаренко. 1 мая Радзивилл провел последний, ожесточеннейший штурм Могилева, успеха не имел и «со стыдом прочь отошел». В результате в 1655 году русские войска заняли почти всю Беларусь и Литву.
В русско-польскую войну в 1656 году вмешалась Швеция. Россия, заключив в апреле 1656 года перемирие с Речью Посполитой, начала ненужную войну со Швецией, что позволило Польше прийти в себя, собрать войска и бросить их на Украину. Заключив, со Швецией в 1661 году Кардисский мирный договор, русские войска пошли вдогон полякам, оставив в Беларуси небольшие гарнизоны. Этим воспользовалась Речь Посполитая. В результате в 1667 году по Андрусовскому перемирию Московское царство удержало за собой Левобережную Украину, Польша – Беларусь.
Летом 1660 года к Могилеву подошли литовские войска гетмана П. Сапеги. В городе был организован заговор, русский гарнизон перебит и Могилев вернулся в состав Великого княжества Литовского.
Войны середины XVII века нанесли Могилеву большой материальный и человеческий урон. Только к концу XVII века город залечил военные раны, в нем проживало 15 000 жителе в 3000 домов.
В 1661 году были полностью восстановлены укрепления Могилева, замок усилен бастионами и больверками, их было 15 и 4 брамы. Общая длина укреплений была около 2 километров. Вокруг Могилева был сделан вал с внутренним деревянным каркасом, представлявшим собой замкнутое кольцо и получивший название «Круговой вал».
В марте 1664 года король Ян-Казимир прибыл в Могилев, в котором пробыл две недели. Не дождавшись русских послов, с которыми он должен был вести переговоры о мире, король уехал из города.
В 1665 году во время осады Могилева московским войском князя Я. Черкасского, городской пушкарь метким выстрелом разнес палатку, где обедал Я. Черкасский. Забрав убитого князя, русские ушли.
«Хроника белорусского города Могилева» описывает, как иногда проводили свое время шляхтичи: «1685 год. В деревне Бордилах гусар Белоголовец, напав на своего двоюродного брата Захара Бордзиловского, убил его и в Любуже в Днепре утопил. После чего Бордзиловские, собравшись ночью, дом Белоголовца обнесли соломой и зажгли, а сами, стреляя из ружей, убили его и бывшего здесь в гостях Залесского, бросив их трупы в огонь. При сем нападении вся домашняя прислуга разбежалась. Утопленный труп найден в Могилеве».
В результате Северной войны Могилев подвергся тяжелым бедствиям – Восточная Беларусь стала главным театром военных действий, через город постоянно проходили русские, саксонские, шведские, польские войска.
22 июня Могилев проездом посетил царь Петр I.