1871年（明治4年）8月29日（旧暦7月14日）の廃藩置県により、富山藩領は富山県（旧県）となり、加賀藩領は金沢県（第一次）となった。同年12月31日（旧暦11月20日）に富山県は金沢県礪波郡・新川郡の編入と同時に新川県へ改名した。1873年（明治6年）9月6日には新川県の県庁が魚津から富山城址に移転した。1876年（明治9年）4月18日に新川県は石川県に編入されたが、1883年（明治16年）5月9日には石川県から新川県が分離され、富山県に改名された（現行の富山県の発足）。以来、富山は富山県の県庁所在地となった。1889年（明治22年）4月1日の市制施行の後、臨海部を中心として機械工業や化学工業による工業化が進んでいた。1899年（明治32年）に官営鉄道北陸線（現：あいの風とやま鉄道線）が開通し、江戸時代から続く日本海航路の拠点である岩瀬港や、甲信越地方・東海地方とを結ぶ交通の要衝として発展していた。岩瀬港周辺では廻船問屋が栄華を極め、特に大きな廻船問屋は馬場家、米田家、森家、畠山家、宮城家の五つの問屋であった。なかでも馬場家はその八代目の妻である馬場はるが旧制富山高等学校の設立に尽力し、現在の金額で総額160億円もの寄付を行い、富山市初の名誉市民となっている。また、売薬業においても江戸時代から着々と積み重ね、大きく成長した薬問屋が隆盛していた。中でも荻原氏、中田氏、金岡氏、密田氏、松井氏などが特に大きな富山市在地の問屋として知られていた。彼等の中から、北陸銀行初代頭取である中田清兵衛や、北陸電力の前身となる富山電灯の創業者である金岡又左衞門が生まれている。
江戸時代に入ると、南部に土方氏の布市藩が成立した。その後布市藩は能登に移封され、加賀藩初代藩主前田利長が富山城を隠居地とした。1609年（慶長14年）に富山城が焼失したため、利長は高岡へ移った（慶長富山火災）。なお、この火災で城下町のほとんどが焼失したとする説があるが、これは元禄年間に記された『三壺聞書』に由来する説であり、当時の史料によれば城は全焼したものの城下町は比較的軽微な被害であったとみられている。その後、利長養嗣子となった二代藩主前田利常が隠居する際、その子前田利次に越中54万石のうち婦負郡一円の地と富山を含む新川郡の一部10万石を分封し、富山藩が成立した。この分封により、富山城下は富山町として現在の富山市中心市街区が整備され発展した。また、富山藩二代藩主前田正甫（利次の子）が製薬を推進したため、薬の製造と販売を一括して行った上にそれを顧客の自宅に配置するという特殊な業態を創造し、それを中心とした産業が発展した。中世以来三津七湊の一つとして栄えた岩瀬地区では北前船などの日本海航路の拠点として発展した。
戦国時代以降、婦負郡・射水郡分郡守護代であった神保長職によって太田保北端を流れる神通川の自然堤防上に富山城が築城され、城下町としての富山町が発展した。織田信長により越中平定を命ぜられた佐々成政が入城し、一向一揆や越後上杉氏との戦いの拠点となった。当時、佐々成政によってなされた治水事業は河川の氾濫を制えて、以降の下流域全体の発展に至った。
当時の越中は、新川郡を椎名氏が、射水郡・婦負郡を神保氏が、砺波郡を遊佐氏が「守護役」から発展した分郡守護代として被官していた。守護代の下には「又守護代」や「郡使」などと呼ばれた国人たちがいた。越中守護畠山持国の跡目争いから生じた応仁の乱の際には、これら分郡守護代達は畠山政長の臣下として従軍した。なかでも神保長誠は政長自決の後、政長の立てた将軍足利義材を越中放生津に迎え、将軍公権を二分する幕府政権（越中公方）を構えるに至った。この際も、越中新川郡の椎名氏などを含む諸国の畠山守護代たちは足利義材の受け入れに協力し、義材が越中を離れるまで分郡守護代達の足並みは揃っていた。だが、要であった政長を失った畠山氏は各地の国人たちを束ねることができず、求心力を失った。越中においても各分郡守護代が力を増し、細川氏の庇護を受けた本願寺による一向一揆も力をつけるなど、歴史の幕は次なる権力闘争へと移っていった。
ヨーロッパの入植者がやってくる以前は、この地は、チェロキーインディアンの故国の一部であった。白人の開拓者は、18世紀と19世紀の初期に入植を始めた。1830年、アンドリュー・ジャクソン大統領は、インディアン強制移住法 (Indian Removal Act) に署名し、結局ミシシッピ川東部のすべてのインディアンの部族を現在のオクラホマ州へと強制移住させる結果となる一連の事件が始まった。多くのチェロキー・インディアンは立ち去ったが、反乱兵士ツサリ (Tsali) に率いられた者達は、現在のグレート・スモーキー山脈国立公園の地域に潜伏した。その一部の子孫は、公園の南にあるクアラ保留地 (Qualla Reservation) に現在も住んでいる。白人が入植するにつれ、木材産業が山中の主たる産業となった。切り逃げスタイルの皆伐が、自然の美を破壊しつつあったため、訪問者と地元住民は、土地の保全のための資金を集めるために、共に団結した。米国国立公園局は、米国東部に公園が欲しいと考えていたが、公園を設立するために多額の資金を使いたくなかった。 米国議会は1926年に公園の設立を認めたが、公園の設立のための中核となるべき連邦政府が所有する土地がなかった。1筆1筆土地をまとめるため、ジョン・ロックフェラー2世が500万ドル寄付し、連邦政府が200万ドルを加え、テネシー州とノースカロライナ州の市民も資金を負担した。1934年6月15日、公園は公式に設立された。 世界恐慌の時期に、民間資源局 (Civilian Conservation Corps)、公共事業促進局、その他の政府機関は道、火事対策の物見やぐら、その他公園のインフラ整備を行った。公園は、1976年、生物圏保護区に指定され、1983年、ユネスコの世界遺産に登録された。しかし近年では、自動車、発電所、工場での化石燃料の使用による大気汚染のため、眺望の悪化、地表でのオゾンの増加、酸性雨、酸性雲等に苦しめられている。また、ヨーロッパや日本原産のアブラムシによって公園内の木々が枯死するなど、外来種の侵入も問題になっている。