По Андрусовскому перемирию 1667 года территория Сечи закрепляется за Россией, а земли края оказались под совместным управлением Москвы и Речи Посполитой.
Контроль над этим краем Россия вновь обрела после войны с Османской империи 1735-1739 годов, однако граница с Крымским ханством проходила всего лишь в 100 км южнее, что мешало освоению края. Тем не менее, после войны, по Днепру выше Кодака возникают поселения - Романково, Тритузное (1740г), Каменское (1750г, ныне Днепродзержинск), Сухачевка (1770г), Диевка (1751г) и ряд других поселений.
Спустя сто лет, в результате русско-турецкого мирного договора 1774 года, земли в нижнем течении Днепра вошли в состав Российской империи. На территории современного юга Украины была учреждена Новороссийская губерния, а на Самаре в 1776 году был заложен новый губернский город и назван Екатеринославом в честь Екатерины II.
С этого момента началось активное заселение этих мест русскими, украинцами, евреями, а также немецкими колонистами, которые были приглашены императрицей для сельскохозяйственного освоения земель «Дикого Поля».
В конце XVIII века новые земли были разделены на губернии, в 1783 году была образована Екатеринославская губерния, а губернский город был заново основан на холме над Днепром, у казацкого селения Половица, который должен был стать третьей столицей Российской империи, но почти 100 лет оставался провинциальным городком.
Во второй половине XIX века на территории области были обнаружены залежи угля, железной руды и других полезных ископаемых. С началом их промышленной разработки, край стал быстро развиваться и стал одним из важнейших регионов Российской империи. Именно тогда была заложена база тяжелой промышленности, имеющаяся в нынешнее время.
К 1914 году Екатеринославская губерния уже фактически являлась сформировавшимся крупным промышленным районом.
Первая мировая война, а вслед за ней октябрьская революция и гражданская война крайне негативно отразились на состоянии хозяйства области, восстановление которого началось только в 1922 году, вводятся в эксплуатацию железные и марганцевые рудники, металлургические и машиностроительные заводы.
