В начале XIX века в городе возникают первые народные училища и гимназии. В 1798 году открывается губернская типография.
В 1800 году в ней издается первый научный труд по истории края – книга Е. А. Болхотвитинова «Историческое, географическое и экономическое описание Воронежской губернии». С 1802 года в Воронеже работает профессиональный театр. В 1804 году на девяти главных улицах введено свечное освещение, всего же работало 417 свечных фонарей. С 1838 года начинается регулярное издание газет. В Воронеже жили народные русские поэты А. В. Кольцов (1809 – 1842 гг.) и И. С. Никитин (1824 – 1861 гг.).
В Отечественной войне 1812 года против Наполеона сражалось более 10 воронежских полков народного ополчения. 8 августа 1805 года Тимофей Кондратьев стал городским архитектором Воронежа. В городе эта должность была введена впервые.
28 января 1830 года по рекомендации министра внутренних дел А. А. Закревского воронежским губернатором стал Дмитрий Никитич Бегичев. Согласно сведениям Литвинова, которые были опубликованы в 1914 году, «особенно часто начали проявляться чудеса и повсеместно оглашаться чудесные исцеления от нетленных мощей Святителя Митрофана». Это привлекло в Воронеж много верующих людей. Летом 1830 г их количество было особенно велико, и началась эпидемия холеры. Каждый день от болезни умирало 300—400 человек. Бегичев потратил много своих денег на борьбу с болезнью, а также организовал пожертвования среди многих купцов и дворян. На эти средства была построена холерная больница на 200 человек. В 1831 году эпидемия закончилась. 27 февраля 1831 года за усердие Бегичеву было пожаловано на 12 лет тысячу рублей из Государственного казначейства, а 9 марта 1832 года присвоено звание действительного статского советника. Через некоторое время были открыты мощи Святителя Митрофана. При этом проводилась торжественная церемония, на которую приезжал Николай I. Приезд монарха был связан с любопытным фактом. Николаю I не понравилось местоположение семинарии (ныне пр. Революции, 29), поэтому он велел перевести ее в другое место. После долгой переписки архитектор А. Ф. Щедрин выполнил чертежи нового здания, но отсутствие денег привело к тому, что семинария осталась на месте. Летом 1833 года началась засуха, которая привела к голоду людей. Губернатор использовал свои личные связи, чтобы добиться выделения Воронежской губернии миллиона рублей на преодоление последствий этой трагедии. Также следует сообщить, что именно Дмитрию Никитичу Бегичеву принадлежит идея открытия в Воронеже памятника Петру I, но средств тогда на это не хватило. После назначения обер-прокурором московского департамента А. Н. Бегичев 1836 году уехал из Воронежа.
15 декабря 1863 года проведена однодневная перепись жителей – 38672 человека. По числу населения Воронеж занимал 12-е место в России. В 1864 году открылась первая публичная библиотека.