Окрепшая Российская империя во второй половине XVIII века начала длительную и кровопролитную колониальную кампанию, которая продолжалась более столетия. В затяжной и трудной войне Российское государство отстаивало право на выход к Черному морю.
В результате двух русско-турецких войн (1768-1774гг и 1787-1791 гг), в которых активное участие принимало и местное население Украины, территория современной Николаевщины была присоединена к России и стала частью Новороссийского края.
После этого на этих землях коренными жителями, переселенцами из северных районов империи и иностранными эмигрантами были основаны города и села, которые долгое время имели статус военных поселений.
Основным занятием населения оставалось скотоводство, важную роль играли также рыболовство и пчеловодство. Постепенно возрастало значение земледелия, расширялись посевы, пшеницы, ржи, ячменя, овса. Вспашка земли велась в основном тяжелым плугом, а в качестве тягловой силы использовались волы.
В 1775 году на пограничных землях вдоль Южного Буга были поселены Новонавербованный казацкий полк, созданный из украинских крестьян Правобережной Украины, и арнауты (волонтеры из валахов, сербов, болгар, молдаван), которые во время войны находились на военной службе у русского правительства. В 1776 году казаков и арнаутов здесь насчитывалось более тысячи человек, которые основали несколько селений.
В 1785 году из казаков и арнаутов было сформировано Бугское казацкое войско в составе двух полков, которое выполняло роль пограничной стражи на Южном Буге, а в 1789 году к бугским казакам приписали более 3тысяч украинских крестьян, скупленных казной у помещиков «для умножения войск».
С заключением Ясинского мирного договора в декабре 1791 года, вся территория Северного Причерноморья была освобождена от турецко-татарских захватчиков, а отвоеванная у Турции территория между Южным Бугом и Днестром («Очаковская земля») стала быстро заселяться выходцами из северных губерний Украины. Возрастала степень хозяйственного освоения края.
Уже к концу XVIII века проявились черты социально-экономического развития юга Украины и его составной части – Николаевщины. Помещики в своих имениях использовали наемный труд крестьян, мещан, казаков, которые приходили в южные районы страны на заработки, что обеспечивало более быстрое развитие помещичьего хозяйства Южной Украины - здесь сложились новые буржуазные отношения. Николаевщина относилась к тем окраинам Российской империи, где в силу слабого развития крепостничества, в земледелии развивался капитализм.
Здесь же располагались станицы Черноморского казацкого войска, которых в 1792 году переселили на Черноморскую пограничную линию на правом берегу Кубани.
После ликвидации угрозы со стороны Турции и крестьянской реформы 1861 года население Николаевщины, как и всей Новороссии, на протяжении полувека росло втрое быстрее, чем в среднем по России.
Приезжающие сюда поселенцы получали денежные ссуды и освобождались от уплаты податей на срок от 6 до 16 лет, им разрешалось вступать в купеческое сословие или ремесленные цехи. В результате широкомасштабной раздачи земель из государственного фонда, в довольно короткие сроки в Новороссии возникли два основных типа хозяйств – помещичьи и государственных крестьян.
По мере заселения и хозяйственного освоения нынешней территории Николаевской области увеличивалось количество населенных пунктов, возникали города.
Россия, приступив к созданию флота на Черном море, начала строительство черноморских верфей, а рядом с ними появлялись поселения, со временем превращающиеся в города. В развитии промышленности края большую роль играли центральные губернии Российской империи, откуда привозили оборудование, сырье, прибывали квалифицированные рабочие.
В начале XIX века произошла последняя крупная реформа административной карты Новорросии – указом от 8 октября 1802 года она делилась на Екатеринославскую, Николаевскую и Таврическую губернии.
Но очень скоро выяснилось, что выбор Николаева для губернского города был неудачен, потому что много места в нем занимало Морское управление, а поэтому разместить в Николаеве губернскую администрацию было негде.
Указом от 15 мая 1803 года губернское правление было переведено из Николаева в Херсон, а Николаевская губерния переименована в Херсонскую.
Роль области возросла с открытием в 1862 года Николаевского морского порта, который специализировался на перевозках зерна. Важными торговыми и промышленными центрами на территории нынешней Николаевской области были Николаев, Вознесенск, Очаков, Федоровское (Новая Одесса), Ольвиополь.