Durant l'època moderna hi va haver tres conflictes bèl·lics que van influir en gran mesura en la vida de la ciutat de Tarragona. Des del segle XVI es van construir o consolidar fortificacions per defensar la ciutat i els voltants de les guerres continuades i atacs pirates. Des de la Guerra dels Segadors i fins a mitjan del segle XIX, Tarragona esdevingué plaça forta, la qual cosa significà que no es van poder enderrocar les fortificacions i es va haver de deixar un espai davant la muralla lliure d'edificis, que va impossibilitar la seva expansió urbanística. Les epidèmies van ser una constant en aquest període i van provocar l'èxode de la població i grans mortaldats.
La Guerra dels Segadors esclatà el 1640 entre catalans i francesos, per una banda, i, per l'altra, la monarquia hispànica, i s'acabà el 1659. La situació estratègica de Tarragona va motivar que patís dos importants setges l'any 1641 i el 1644, que van comportar greus destruccions d'edificis amb la conseqüent prostració i decadència econòmica de la ciutat. El port va patir greus danys i restà abandonat durant molt temps. Mentrestant, el comerç es va desviar cap al port de Salou. L'economia del Camp de Tarragona va entrar en una greu crisi, de la qual no es va recuperar fins a finals del segle XVIII, quan s'autoritzà la reconstrucció del port i el permís de comerciar lliurement amb Amèrica.
El segon gran conflicte bèl·lic que patí la ciutat va ser la Guerra de Successió (1702-1714) i es produí quan la ciutat encara no s'havia recuperat dels estralls de la Guerra dels Segadors. Tarragona va ser defensada per una guarnició britànica que en va millorar el sistema defensiu; es va construir la Falsa Braga i altres fortins i baluards, la majoria dels quals actualment han desaparegut. Quan Felip V accedí al poder va instaurar el Decret de Nova Planta, un nou sistema de govern centralitzador i absolutista. Les antigues vegueries es van reagrupar en corregiments, van néixer els ajuntaments i l'organigrama polític es va jerarquitzar fortament; també es va retallar el poder dels arquebisbes i es va suprimir la universitat.
Les pestes i els pirates
Un altre greu problema amb el qual es va trobar la ciutat al llarg dels segles XVI i XVII foren les pestes i els atacs pirates que va patir la població. Les epidèmies van modificar fins al segle XVIII l'estructura i creixement de la població, ja que sempre anaven associades a la fam i a la guerra, no només per les morts directes, sinó també per l'èxode de població que suposaven. Les zones urbanes van ser les més afectades. Les epidèmies més virulentes van ser les dels anys 1589-92 i les dels anys 1650-53, tot i que hi va haver altres brots. L'abastament de blat també va ser un greu problema per les males collites successives al llarg del segle XVI, que provocaren fam i un augment desmesurat dels preus.
La pirateria a la costa del Mediterrani va provocar la fugida de la població cap a zones més segures de l'interior i per tal de controlar els atacs es construïren torres de defensa al llarg de la costa, com és el cas de la Torre de la Móra, de planta circular, bastida el 1562 pel mestre d'obres Joan Miró, i el baluard damunt el port natural de Tamarit, que data de 1617. Les ràtzies corsàries van suposar un important entrebanc demogràfic i econòmic per a les zones afectades.
La societat i la cultura
L'Església i, concretament, els arquebisbes, van jugar un paper important en el rellançament cultural, artístic i fins i tot urbanístic de la ciutat el segle XVI. A part de ser prelats, ocupaven importants càrrecs polítics. Arquebisbes com Gaspar Cervantes, Joan Terés i Antoni Agustín, durant el Cinc-cents, van dotar la ciutat d'una universitat literària, van ampliar els límits de la ciutat emmurallada fins a l'actual Rambla Nova, van construir la muralla de Sant Joan i van promoure i finançar obres i capelles a la catedral de Tarragona. Hi havia també nombroses ordes religioses instal·lades a la ciutat que realitzaven, entre d'altres, tasques benèfiques i educatives.
Un fet molt important per a la ciutat va ser la portada d'aigua des de Puigpelat, gràcies a l'empenta dels arquebisbes Joaquin de Santiyan i Francesc Armañá, fita que s'aconseguí el desembre de 1798 i suposà una millora en la qualitat de vida de la població.
La ciutat va experimentar un cert creixement al llarg del segle XVIII, que es va veure de nou truncat a començament de la centúria següent per un nou conflicte bèl·lic: la Guerra del Francès.
L'activitat artística va viure a finals del segle XVI un renaixement del classicisme de la mà de l'Escola del Camp, amb el suport de l'arquebisbe Antoni Agustín i els canonges humanistes.
Tot i els esdeveniments que van marcar l'època moderna, un dels aspectes que continuà tenint força rellevància va ser la celebració de les festes. Els gremis eren els encarregats del seguici que sortia al carrer per les festes de Santa Tecla, Corpus, l'arribada de Reis i l'entrada de nous arquebisbes. També a mitjan del segle XVI es fundà la Confraria de la Sang; la seva presència es va fer palesa en diversos camps de la vida ciutadana a part de l'estrictament religiosa de la processó del Sant Enterrament.