במהלך המלחמה הפינית בין שוודיה לרוסיה, שפרצה בשנת 1808, פינלנד שוב נכבשה על צבאותיו של הצאר אלכסנדר הראשון. נציגי ארבעת המעמדות הפינים התכנסו ב-29 במרץ 1809 כדי להשבע אמונים לצאר הרוסי, ולאחר תבוסתה הסופית של שוודיה בספטמבר של אותה השנה, פינלנד הוגדרה כדוכסות גדולה עצמאית בתוך האימפריה הרוסית עד לשנת 1917. שטחי קרליה (פינלנד הישנה) הפכו גם הם לחלק מדוכסות הגדולה החדשה בשנת 1812. במהלך השנים הללו של השלטון הרוסי מידת העצמאות של פינלנד השתנתה. היו תקופות של צנזורה ורדיפות פוליטיות, בעיקר בעשרים השנים האחרונות לשליטה הרוסית, אולם בניגוד לאיכרים הרוסים, האיכרים הפינים נשארו חופשיים לפי החוקים השוודים הישנים. במהלך המאה ה-19 החלה פינלנד להתפתח תעשייתית, במיוחד בענפי כריתת העצים והכרייה, שהיוו את הבסיס לשגשוג הפיני העכשווי (חלק גדול מאוכלוסיית פינלנד עדיין נשאר חקלאי עד לאחר מלחמת העולם השנייה).