I stormaktstiden startet den første organiserte byplanleggingen under overstattholder Clas Larsson Fleming og byen begynte å vokse på dagens Norrmalm og Södermalm. Det gamle slottet Tre Kronor brant ned i 1697 og Stockholms slott ble oppført på samme sted. På midten av 1700-tallet og frihetstiden hadde befolkningen øket til drøyt 60 000 innbyggere og Stockholm var landets ledende industriby. I Gustav IIIs regjeringstid 1771-1792 opplevde byen et kulturelt oppsving, blant annet ble Konstakademien og Kungliga Operan grunnlagt.