В 1605 г. через Орёл прошли войска Лжедмитрия I, в 1606 г. - Ивана Болотникова, зимой 1607-1608 гг. Орёл - резиденция Лжедмитрия II. В 1611 г. и 1615 г. город разрушен польскими интервентами, жители ушли во Мценск, однако Орловский уезд, созданный в 1566 г. упразднён не был.
В 1636 г. Орёл был восстановлен на прежнем месте. В 1645, 1650, 1659 и 1662 гг. подвергался нападениям крымских татар. До 70-х годов XVII века неоднократно рассматривался вопрос о переносе крепости на соседний высокий берег, но перенос произведён так и не был. Крепость упразднена и разобрана в начале XVIII века.
С середины XVII века - один из центров хлебной и пеньковой торговли, (вывоз - преимущественно по Оке, (сплавным путём, во время половодья и при спуске специальных плотин на притоках)).
В 1708 г. причислен к Киевской губернии, с 1719 г. - центр Орловской провинции. С 1727 г. в Белгородской губернии. С 28 февраля (11 марта) 1778 г. центр Орловского наместничества, с 1796 г. - Орловской губернии.
В 1779 г. город был почти полностью перепланирован, тогда же река Орёл переименована в Орлик. В 1863 г. через город прошла железная дорога. Вскоре после этого прекратилось судоходство по Оке.
Во время Гражданской войны Орёл стал конечным пунктом продвижения Белой армии на север во время наступления на Москву осенью 1919. Город находился в руках белых с 13 сентября по 20 октября 1919.
С 1928 г. Орёл находился в составе Центрально-Чернозёмной области (до 1930 г. - центр Орловского округа), с 1934 г. - в Курской области. С 27 сентября 1937 г. - центр Орловской области.
Период Великой Отечественной войны.
11 сентября 1941 г. в Медведевском лесу сотрудники НКВД расстреляли 157 политзаключенных, содержавшихся в Орловской тюрьме. Среди казненных такие известные люди, как X.Г. Раковский, Д.Д. Плетнев, О.Д. Каменева, М.А. Спиридонова, антифашисты, работники Коминтерна, бывшие советские разведчики.
3 октября 1941 г. Орёл без боя захвачен 4-й танковой дивизией 24-го моторизованного корпуса 2-й танковой группы Гудериана.
11 октября 1941 года Совинформбюро сообщило, что орловские подпольщики взорвали и сожгли городскую гостиницу "Коммуналь", уничтожив там до 150 гитлеровских офицеров, прибывших в Орёл для пополнения танковой армии Гудериана.
В январе 1942 года в Орле сформировалась подпольная молодёжная группа под руководством ученика 10-го класса школы №32 Владимира Сечкина. Члены группы распространяли советские газеты и листовки среди населения, проводили разведку военных объектов противника и передавали сведения в штаб Брянского фронта. В октябре 1942 года 26 юных патриотов были арестованы и почти все расстреляны.
В сентябре 1942 года арестованы и после пыток расстреляны 19 патриотов из подпольной группы А.Н. Комарова-Жореса, до войны - директора школы № 26.
15 сентября 1942 года в Железнодорожном районе Орла создан штаб подпольной организации, готовящий вооружённое восстание при подходе Красной Армии к городу. В него вошли орловские патриоты В.К. Бухарев, В.М. Кирпичев, С.А. Якунин, А.И. Гаврута. В организацию вошла подпольная боевая группа из близлежащей деревни Овсянниково. В организации насчитывалось около 180 человек. Они были разбиты на 4 боевые дружины по 30-50 человек в каждой. В феврале 1943 года гестапо напало на след подпольщиков. Почти все руководители организации, командиры дружин и активные бойцы групп были расстреляны, а остальные сосланы в концлагеря.
26 декабря 1942 года на железнодорожной станции Орёл уничтожен большой продовольственный склад врага. Диверсию совершила боевая молодёжная группа под руководством слесаря вагонного депо Николая Авицука.
22 июня 1943 года днём на улице патриоты Владимир Афанасьев, Геннадий Севостьянов и Александр Сотников застрелили начальника тайной полевой полиции капитана Бено Кукавку.
5 августа 1943 г. освобождён советскими войсками в ходе Орловской стратегической наступательной операции "Кутузов".
19 сентября 1943 года в Орле, на площади В.И. Ленина, состоялся первый в истории Великой Отечественной войны парад партизанских соединений, дислоцированных на территории Орловской области.
Калуга и Орел примерно одного возраста, имеют богатую историю. В древней Руси побывали в разных княжествах. (Калуга была раньше присоединена к Московскому княжеству, благодаря своему географическому положению) В великую отечественную войну оба города побывали в немецкой оккупации.
Во времена Советского союза стали крупными промышленными центрами.