1871年（明治4年）、全国城郭存廃ノ処分並兵営地等撰定方（廃城令）により廃城となり、多くの建造物が解体もしくは移築された。二の丸御殿は、1885年（明治18年）に大坂城へ移築され、1931年（昭和6年）より大阪市迎賓館（紀州御殿）として使用され、戦後米軍施設として使用中1947年（昭和22年）失火により焼失した。1901年（明治34年）に本丸・二の丸一帯が、和歌山公園として一般開放された。1908年（明治41年）城内の二の丸に和歌山県立図書館が開館。1931年（昭和6年）に国の史跡に指定され、1935年（昭和10年）には、天守など11棟が国宝保存法に基づく国宝に指定された。しかし、1945年（昭和20年）7月9日のアメリカ軍による大規模な戦略爆撃（和歌山大空襲）により天守などの指定建造物11棟すべてを焼失した。1957年（昭和32年）、岡口門とそれに続く土塀が国の重要文化財に指定された。翌1958年（昭和33年）に天守群が東京工業大学名誉教授・藤岡通夫の指示を受け、鉄筋コンクリートにより再建された。1983年（昭和58年）には1909年（明治42年）に老朽化し崩壊した大手門と一之橋が復元された。2006年（平成18年）4月、二の丸と西の丸を結んでいたとされる御橋廊下の復元工事が竣工した。また、同年4月6日、日本城郭協会から日本100名城（62番）に認定された。2010年（平成22年）6月から、2011年（平成23年）2月にかけて、大天守(1層)や天守曲輪の一部に対し、クリーニング及び再塗装を実施した。2019年（平成31年）3月8日、都市公園としての名称が和歌山公園から和歌山城公園に変更された。これに伴い、同年4月1日に園内の動物園も和歌山城公園動物園へ改称された。
1600年（慶長5年）、関ヶ原の戦いの後、東軍に属した桑山一晴は正式に紀伊和歌山に2万石を与えられたが、まもなくして大和新庄藩に転封となった。その後、同じく東軍に属した浅野幸長が軍功により37万6千石を与えられ紀州藩主となり入城した。幸長も引き続き城の改修を行っている。1605年（慶長10年）頃、下見板張りの天守が建てられた。その後、長晟が土塁から石垣に改修した。1619年（元和5年）、浅野氏は改易となった福島正則の後、広島藩に加増転封となった。代わって徳川家康の十男・頼宣が55万5千石で入城し、南海の鎮となる御三家の紀州徳川家が成立した。頼宣は兄の2代将軍徳川秀忠より銀5千貫を受領し、これを元手に1621年（元和7年）より城の改修と城下町の拡張を開始した。しかし、この改修が大規模であったため幕府より謀反の嫌疑をかけられるほどであった。1655年（明暦元年）11月、西の丸に隣接する家臣屋敷より出火。西の丸・二の丸に延焼した。1813年（文化10年）には西の丸大奥より出火し西の丸御殿が全焼した。1846年（弘化3年）7月26日に雷雨があり、天守曲輪に落雷。御殿を除く大小天守など本丸の主要建造物が全焼した。当時の武家諸法度では天守再建は禁止されていたが、御三家という家格により特別に再建が許可され、1850年（嘉永3年）に大小天守等が再建された。
天正10年（1582年）6月2日、本能寺の変の一報は当日の深夜には、堺の遊覧を終えて飯盛山の麓にあった一行に、茶屋四郎次郎によって届けられた。秀一は土地鑑に乏しい一行の案内を買って出て、河内国から山城国、近江国を経て伊賀国へと抜ける道取りを説明した。また、急使を飛ばして大和国衆の十市遠光に護衛の兵の派遣を要請し、行く先として想定した山城の宇治田原城主の山口甚介にも書状を送り事を説明すると山口は家臣の新末景と市野辺出雲守を派遣して草内の渡しの渡河を助け、宇治田原城へと一行を導いた。その後、これも秀一旧知の近江信楽の代官である多羅尾光俊（山口甚介の父）の所領を通って伊賀越えで京を脱出し、秀一は安全圏の尾張熱田まで家康一行に同行して逃げ、窮地を脱した。天正11年（1583年）、羽柴秀吉と柴田勝家が対立した際には秀吉を支持し、柴田方に味方する滝川一益領の伊勢国峰城を攻撃した。同年中に所領の加増があったか近江肥田城主となっている。同年10月23日、羽柴秀長・堀秀政と共に大坂の津田宗及の茶会に参加した。この時より名乗りが「長谷川藤五郎秀一」に変化している。天正12年（1584年）、小牧・長久手の戦いに兵2300を率いて参陣。3月には伊勢方面に布陣していたが4月になると尾張に移り、中入り作戦第4陣の三好信吉の軍に参加したが徳川軍の奇襲を受ける（長久手の戦い）。秀一は襲われる三好隊を助けようと加勢し、粉骨砕身の戦いぶりを見せるも徳川軍の猛攻に敗れ、第3陣の大将堀秀政に信吉隊敗走を報じる使いを出すと、自身も撤退した。5月1日に羽柴軍の主力が美濃へと転身する際には日根野弘就・細川忠興・木村重茲・神子田正治らと羽柴軍の殿軍を努め、追撃を仕掛けてきた織田信雄の軍と交戦した。天正13年（1585年）3月、紀州征伐に参じて千石堀城の戦い、第二次太田城の戦いで武功を挙げた。。同年8月、領地を加増され越前国東郷（現・福井県福井市東郷二ケ町）15万石の領主となる。天正14年（1586年）1月14日、昇殿。同年4月9日、四位に昇進。天正15年（1587年）2月の九州征伐にも参陣。この頃には羽柴姓を与えられ「羽柴東郷侍従」を名乗っていた。天正16年（1588年）、豊臣姓を下賜された。天正18年（1590年）、小田原征伐に従軍して山中城攻撃に兵3,000を率いて参加した。