В Могилеве была создана крупная продовольственная база наполеоновских войск. Здесь, как и по всей Беларуси, шло массовое сопротивление оккупантам.
В ноябре 1812 года Могилев был освобожден русскими войсками генерала Ожеровского.
Громадный ущерб, нанесенный Могилеву, ликвидировали несколько лет. К счастью, французы не успели или не смогли сжечь город.
В 1833 году в Могилеве была открыта первая публичная библиотека, в 1838 году – газета «Могилевские губернские ведомости». К 1861 году Могилев – крупнейший белорусский город. В середине XIX века в Могилеве работало около 30 кирпичных заводов, лесопилки, маслобойные заводы – всего около 200 предприятий. Во всех городах Могилевской области проходили ярмарки. Если в начале XIX века в Могилеве проживало более 10 000 человек, то в середине – более 30 000, а в конце XIX века – около 50 000 человек в 4000 домах деревянных и 500 каменных.
В 1888 году в Могилеве был построен городской театр. С 1905 года в городе заработал телефон, с 1910 года – первая городская электростанция.
Развитие города тормозило отсутствие железных дорог. Только в 1902 году через Могилев прошла Петербургско-Одесская железная дорога.
К 1913 году в Могилеве проживало 70 000 жителей, работало 170 предприятий с 700 рабочими. Действовали 5 гимназий, духовная семинария, 7 начальных школ, коммерческое училище, фельдшерская школа. В Могилеве был основан учительский институт.
В период Первой мировой войны с августа 1915 года по февраль 1918 года в Могилеве находилась Ставка Верховного главнокомандующего русской армии.
В конце августа 1917 года в Ставке под руководством генерала Л. Г. Корнилова была проведена попытка вместо аморфного Временного правительства установить военную диктатуру в стране. Большевикам удалось блокировать корниловцев, распропагандировав солдат. Группа генералов – Корнилов, Деникин, Марков, Лукомский, Романовский – была арестована и сидела в Быховской тюрьме.
После Октябрьского переворота 1917 года Ставка в Могилеве во главе с генералом Н. М. Духониным отказалась признать Советскую власть, и в ноябре в Могилеве начать создание очередного Временного правительства во главе с эсером В. М. Черновым. Большевики бросили на Могилев значительные силы. Генерал Н. Н. Духонин успел освободить генералов из Быховской тюрьмы. Они ушли на Дон и началась Гражданская война. Сам Духонин отказался покидать Ставку и был расстрелян революционными матросами во главе с новым командующим прапорщиком Н. В. Крыленко, возможно через 20 лет в расстрельном подвале вспомнившим эту могилевскую ночь.
В городе установилась Советская власть. В марте 1918 года город оккупировали польские легионеры корпуса генерала Довбор-Мусницкого. В мае 1918 года их сменили германские войска. В октябре 1918 года в Могилев вошли части Красной армии, была восстановлена Советская власть.
С 1919 по 1924 год Могилев – уездный центр Гомельской губернии РСФСР, с 1924 года – районный центр Белорусской ССР.
В 1926 году через Могилев прошла железная дорога Рославль – Кричев – Могилев – Осиповичи. В 1931 году построена речная пристань Могилев, с 1935 года – речной порт. В 1936 году в Могилеве сооружен металлический железнодорожный мост через Днепр.
С 15 января 1938 года Могилев – областной центр.
В период Великой Отечественной войны Могилев был оккупирован с июля 1941 по июнь 1944 года, фашисты убили около 80 000 человек, уничтожили все промышленные предприятия, половину строений Могилева.
После войны город был восстановлен.
В Могилеве сохранились многие памятники истории и культуры.
В 1669–1672 годах в Могилеве создан Свято-Никольский женский монастырь со Свято-Николаевской церковью, Свято-Онуфриевской церковью, колокольней, жилым корпусом. В церкви святого Николая ручной иконостас – выдающееся произведение белорусских мастеров.
В центре Могилева в середине XVII века был построен кафедральный костел Святого Станислава в стиле барокко. Своды собора покрыты фресками большой художественной ценности. С 1991 года – кафедральный собор Минско-Могилевской архиепархии.
В Могилеве сохранился дворец выдающегося православного деятеля XVIII века Георгия Конисского, построенный в 1762–1785 годах архитектором Яном Глаубицем в стиле барокко.
В Могилеве сохранились: здание доходного дома 1853 года в стиле классицизма, псевдорусского и модерна, Свято-Борисоглебская церковь 1869 года, здание бывшего окружного суда 1770 года, в котором в период Первой мировой войны располагалась Ставка русской армии, здание бывшего дворянского собрания второй половины XIX века в стиле модерн, городской театр 1882 года в псевдорусском стиле, здание Могилевского железнодорожного вокзала 1902 года, жилые дома конца XVIII века.
В Могилевском районе сохранились: Свято-Покровская церковь конца XVIII века в деревне Вейно, усадьба начала XX века в деревне Дашковка, костел доминиканцев 1681 года в деревне Княжицы, мемориальная часовня 1912 года на месте Салтановской битвы 1812 года.