המצור נמשך מספר חודשים לאחר מכן, אך באביב 1783 הוסכם על הפסקת אש שהביאה להפסקת פעולות האיבה בין הצדדים. לבסוף, בפברואר 1783, הופסק המצור על גיברלטר. התוצאה של המצור הגדול גרם לכך שהדבר היה בלתי אפשרי פוליטית לממשלת בריטניה לשקול שוב ויתור על גיברלטר, אף על פי שג'ורג' השלישי הזהיר שהדבר יוביל ל"מלחמה נוספת, או לכל הפחות לטינה סמויה תמידית" והביע את משאלתו ש"אם ניתן להיפטר מגיברלטר... אין עלי להרהר בשלום מלא אם לא ניפטר מגיברלטר". גנרל אליוט וחיל המצב של גיברלטר הוללו על גבורתם ועל אחיזתם העקשנית במקום. הציבור הבריטי התייחס כעת ב"התקשרות רגשית, אם כי לא רציונלית, אל גיברלטר".
גיברלטר כקולוניה בריטית.
לאחר המצור הגדול, האוכלוסייה האזרחית של גיברלטר - שנצטמצמה לכמה מאות אחדות - צמחה במהירות, הן משום שנפתחו הזדמנויות כלכליות והן משום ששימש מקום מקלט ממלחמות נפוליאון. איבוד הקולוניות שלה בצפון אמריקה בשמת 1776, גרם לכך שהרבה מהמסחר של בריטניה עבר לשווקים אחרים כמו הודו והודו המזרחית. הנתיב המועדף למזרח היה דרך מצרים, אפילו קודם שתעלת סואץ נבנתה, וגיברלטר נהייתה לנמל בריטי ששימש את כל הספינות שהפליגו במצר. באותו הזמן, גיברלטר שימשה כחוף מבטחים לרבים שנמלטו ממערב הים התיכון במהלך מלחמות נפוליאון. רבים מהמהגרים החדשים נמלטו מג'נובה לאחר סיפוח הרפובליקה של ג'נובה. ב-1813 31% מאוכלוסיית גיברלטר היו מג'נובה ומאיטליה. הפורטוגזים היוו 20% מהאוכלוסייה, הספרדים 16%, היהודים 15.5%, הבריטים 14% והמנורקים 4%. בתוך האוכלוסייה נתהוותה היררכיה חברתית, כאשר הקצינים הבריטים בקצה העליון והיהודים בקצה התחתון.
גיברלטר היה מקום ששררו בו תנאי תברואה העלובים ובלתי ראויים למגורי אדם. הדבר גרם למגיפות של קדחת צהובה וכולרה שגרמו למוות בקרב מאות מהתושבים והחיילים. מגפה שפרצה במחציתה השנייה של 1804 גרמה למותם של שליש מכלל האוכלוסייה, אזרחים וחיילים.
במהלך המלחמות הנפוליאוניות שימשה גיברלטר כבסיס של הצי הבריטי ממנו התנהל מצור על הנמלים של קדיס, קרטחנה וטולון, ובמהלך מלחמת חצי האי שימשה כמקום הכניסה לכוחות בריטיים ואספקה בשנים 1807–1814. ביולי 1801 נלחמו הצי הצרפתי והצי הספרדי בשני הקרבות באלחסירס ליד גיברלטר שהסתיימו באסון לספרדים, ששתיים מספינות המלחמה שלהם שגו במחשבה שכל אחת מהן היא ספינה צרפתית, התנגשו האחת בשנייה, עלו באש והתפוצצו; 2,000 מלחים ספרדים נהרגו. שנתיים לאחר מכן השתמש האדמירל נלסון בגיברלטר בניסיונות למשוך את האדמירל הצרפתי פייר שארל וילנב לקרב, עד שלבסוף אכן נלחמו השניים בקרב טרפלגר שבו נלסון נהרג ווילנב נשבה. נלסון הפליג לגיברלטר ביוני 1803 להתחיל את מערכת טפלרגר ולהשגיח על המצור על צרפת וספרד, אף על פי שהוא שהה זמן מועט ביבשה. ב-28 באוקטובר 1805, שבוע לאחר קרב טפלרגר, ספינת אה"מ ויקטורי ההרוסה למדי חזרה לגיברלטר עם גופתו של נלסון על סיפונה.
בשנים שלאחר קרב טפלרגר הפכה גיברלטר לבסיס אספקה ראשי שתמך בספרדים שהתקוממו כנגד נפוליאון. הפלישה הצרפתית לספרד ב-1808 הניעה את חיל המצב הבריטי בגיברלטר להשמיד את טבעת המבצרים הספרדיים שסביב המצר, כמו גם את קווי הביצורים הספרדיים הישנים במצר, במטרה למנוע את נפילתם בידי הצרפתים; הבריטים חששו שהצרפתים ינסו להטיל מצור על גיברלטר בעזרת סוללות הארטילריה הנמצאות שם. הצרפתים אכן הגיעו עד לסן רוקה, אך לא ניסו לכבוש את גיברלטר כיוון שסברו שהיא בלתי חדירה. הצרפתים צרו על טריפה, במורד החוף, בשנים 1811–1812 אך ויתרו לאחר חודש; מאז לא ידעה גיברלטר מלחמות עד למלחמת העולם הראשונה.
לאחר שהשלום חזר עברה גיברלטר שינויים גדולים במהלך כהונתו של הגנרל סר ג'ורג' דון (כיהן בשנים 1814-1821) כמושל גיברלטר. אמנם הנזק העצום שנגרם במהלך המצור הגדול תוקן, אך בעיקרו של דבר הייתה גיברלטר בנויה כעיירה מימי הביניים, בארגון שלה ובסמטאותיה הצרות. מחסור במערכת ביוב תקינה גרם למגיפות רבות שמפעם לפעם פרצו במקום. דון בנה מערכת ביוב חדשה ותאורת רחוב, בנה מחדש את בית החולים סנט ברנרד למען האוכלוסייה האזרחית וכן ייסד את קתדרלת השילוש הקדוש למען התושבים הפרוטסנטיים. מועצת העיר גיברלטר נוסדה בשנת 1821, ובשנת 1830 נהייתה גיברלטר למושבת כתר בריטית. באותה השנה הוקמה משטרת גיברלטר וכן בית משפט עליון.
חשיבותה הכלכלית של גיברלטר ירדה לאחר הופעתן של אוניות הקיטור; אוניית הקיטור הראשונה הגיעה לנמל של גיברלטר בשנת 1823. הופעתן של אוניות הקיטור גרמו לשינוי משמעותי בדפוסי המסחר בים התיכון. מלאכת השטעון (העברת מטען מכלי תחבורה אחד לשני), שקודם לכן היה מקור ההכנסה העיקרי של גיברלטר, התחלפה ברובה בהכנסה פחות רווחית של שירותי אספקת פחם, מזון ומים לאוניות קיטור עוגנות, וכן שינוע סחורות. הביקוש לאספקת הפחם היה כה רב עד שגיברלטר נהגה לייבא פועלים ספרדיים רבים לצורך זה; כפר פועלים קם על חורבות הביצורים הספרדיים הישנים של "La Línea de la Concepción". אך אף על פי שגיברלטר נהייתה לתחנת פחם ראשית לספינות בריטיות שתידלקו בדרכן אל אלכסנדריה וכף הורן, גרמו השינויים הכלכליים לשפל שנמשך עד לסוף המאה. השפל הכלכלי גרם לכך שאוכלוסיית גיברלטר כמעט ולא השתנתה במהלך השנים 1830–1880, אך מצבה היה טוב בהרבה יחסית לדרום ספרד המרוששת קשות. ההשלכה הייתה שאוכלוסיית לה לינאה הכפילה את עצמה באותה התקופה, והכפילה את עצמה שוב בעשרים שנים שלאחר מכן.
היחסים בין גיברלטר לספרד היו ידידותיים. אמנם על חיילים פשוטים נאסר לעבור את הגבול לספרד, אך קצינים וכן אזרחים מגיברלטר יכלול עבור בחופשיות לתוך ספרד, ולחלקם אף היה בית נוסף בעיירה הספרדית הסמוכה לגבול, סאן רוקה. בתקופה זו התגלע ויכוח בין הספרדים לגיברלטר בנושא ההברחות. הבעיה התעוררה לאחר שממשלת ספרד הטילה מכסי מגן על סחורות זרות במטרה להגן על התעשייה הספרדית שהייתה בחיתוליה. גם על הטבק הוטל מס כבד, שהכניס רווחים נאים מאוד ואף נעשה למקור הכנסה עיקרי לממשלת ספרד. התוצאה הבלתי נמנעת הייתה שגיברלטר, בה הטבק ושאר הסחורות היו זולות, נהפכה למרכז של פעילות הברחה אינטנסיבית לספרד. בגלל המצב הירוד של כלכלת גיברלטר, נעשו ההברחות למקור הכנסה עיקרי עבורם. לבסוף הבעיה נצטמצמה על ידי אכיפת תשלום המס על סחורות מיובאות, דבר שהפך אותן להרבה פחות אטרקטיביות להברחה.
למרות הפעולות שנעשו לשיפור תנאי המחיה והתברואה בגיברלטר בתחילת המאה, עדיין היו התנאים ירודים. הקולונל סאייר (Sayer) שהוצב בחיל המצב בגיברלטר בערך ב-1860, מתאר את העיר כ"חיבור של בתים קטנים ודחוסים, אוויר מעופש, הביוב מנוקז בצורה גרועה והאנשים חיים בצפיפות. למעלה מ-15,000 אנשים מתוחמים בשטח של מייל מרובע". אמנם תעלות ניקוז היו קיימות בגיברלטר, אך מחסור במים זורמים הפך אותם למעשה לחסרי תועלת בקיץ.
בשנת 1865 הוקמה ועדה (Board of Sanitary Commissioners) האחראית על הנושא, והחלו עבודות תשתית לבניית מערכת ביוב חדשה ומערכת שתזרים מים בתעלות, בשביל למנוע את המשך המגיפות בגיברלטר. מאגר מים תת-קרקעי המסוגל להכיל 22.7 מיליון ליטר מים נבנה בצוק גיברלטר. עבודות תשתית אחרות הגיעו גם הם לאחר מכן: ב-1857 נעשו עבודות גז; בשנת 1870 נבנה קו טלגרף ובשנת 1897 החלו עבודות על תשתית החשמל בעיר. גיברלטר פיתחה גם מערכת השכלה איכותית, שכללה 42 בתי ספר בשנת 1860.
גיברלטר בעיתות מלחמה ושלום.
בסוף המאה ה-19 ובתחילת המאה ה-20 עתידה של גיברלטר כמושבה בריטית היה נתון בספק גדול. ערכה הכלכלי הצטמצם כיוון שאוניות הקיטור החדשות לא נזקקו לעצירת ביניים ותדלוק בגיברלטר בדרכם לנמלים מרוחקים יותר. גם ערכה הצבאי היה נתון יותר ויותר בסימן שאלה, זאת בגלל התקדמות והתפתחות הטכנולוגיה הצבאית; תותחים ארוכי-טווח מעבר למפרץ או אף מתוך ספרד יכלו בקלות לפגוע בגיברלטר, והתפתחות טילי הטורפדו גרמה לכך שספינות שעגנו בתוך המפרץ היו גם הן פגיעות. אמנם יכלו הכוחות המגינים בגיברלטר להתבצר בה למשך זמן רב, אך עתה במקרה שהחוף יהיה נשלט על ידי הספרדים - לא יוכלו המגנים לקבל אספקה באותו האופן בו הם קיבלו אספקה בזמן המצור הגדול, 120 שנים קודם לכן.
הצעה ספרדית להחליף את גיברלטר בתמורה למובלעת הספרדית סאוטה, בצד השני של מצר גיברלטר בצפון מרוקו, נשקלה על ידי בריטניה אך לבסוף נדחתה. בריטניה החליטה שהעמדה האסטרטגית של גיברלטר כבסיס ימי מכריעה ועולה בחשיבותה על הפגיעות הנשקפת לה מצד היבשה. משנת 1889 התרחב הצי המלכותי, והן בגיברלטר והן במלטה הוקמו נמלים חסינים בפני טורפדו, וכן הורחבו וחודשו המספנות שלהם. העבודות בגיברלטר בוצעו על ידי 2,200 איש, ועלותן הסתכמה בסכום עצום של 5 מיליון לירות שטרלינג (412,996,602 לירות שטרלינג על פי ערכן ב-2013). תחת פיקודו של הלורד הימי הראשון ג'ון פישר נעשתה גיברלטר לבסיס הראשי של הצי האטלנטי. בתודעה הציבורית הבריטית, גיברלטר הייתה "סמל של עוצמה ימית בריטית [ו]הסמל של האימפריה שנבנתה, וייצגה יותר מהאריה הבריטי ואפילו יותר מג'ון בול עצמו, את העוצמה והיוקרה הבריטית ברחבי העולם".