Po sametové revoluci byla obnovena obecní samospráva, Olomouc se opět stala statutárním městem, v jejímž čele stojí primátor. Sovětská okupační armáda, jejíž posádka využívala i blízký vojenský prostor Libavá, město opustila během roku 1990. O pět let později Olomouc navštívil papež Jan Pavel II., při této příležitosti svatořečil Jana Sarkandra a povýšil kostel Navštívení Panny Marie na Svatém Kopečku na baziliku minor. Od roku 1996 zde svou činnost zahájil vrchní soud. Mezi dny 5. až 16. července 1997 město zasáhla rozsáhlá povodeň, která zastavila železniční provoz a poškodila část města (další významná povodeň se projevila 2. dubna 2006). Sloup Nejsvětější Trojice byl v roce 2000 zapsán do seznamu světového kulturního dědictví UNESCO a téhož roku se Olomouc stala sídlem Olomouckého kraje.