Para repeler los ataques de Polonia-Lituania, Borís Godunov fortificó la ciudad. El kremlin de piedra fue construido en 1597–1602. Es el más grande de Rusia. Sus fuertes paredes y numerosas torres de vigilancia no evitaron que la mancomunidad se apoderara en 1611, después de un largo asedio de veinte meses, durante el Tiempo de problemas y la guerra ruso-polaca. La debilitada Moscovia cedió el principado a la mancomunidad en la Tregua de Deulino y por los siguientes 43 años fue la capital de la Voivodia de Smolensk. Para recuperar la ciudad, Moscovia lanzó la "Guerra de Smolensk" contra la mancomunidad en 1632. Después de la terrible derrota sufrida a manos del rey Vladislao IV de Polonia, la ciudad se quedó en manos de la mancomunidad. Las hostilidades se reanudaron en 1654 con una nueva guerra ruso-polaca cuando la mancomunidad fue sacudida por Rebelión de Jmelnytsky y la invasión sueca. Después de otro asedio, el 23 de septiembre de 1654 Smolensk pasó a dominio ruso. En 1667 por el Tratado de Andrusovo la república de las Dos Naciones finalmente renunció a Smolensk.