В XVI веке в Коломне не раз бывал Иван Грозный. Первый раз молодой государь побывал в городе, когда ему ещё не исполнилось 16 лет. Получив известие о движении крымских татар в сторону Оки, он в апреле 1546 года немедленно отправился в Коломну, 6 мая он прибыл и расположился со своим полком под Голутвиным монастырём. Когда крымский хан узнал о сосредоточении русских войск под Коломной, он повернул обратно. Но, как отмечали летописцы, Иван Васильевич не покинул Коломны, он общался с крестьянами, пробовал пахать пашню, сеять гречиху.
В июле 1547 года Иван IV снова в окружении большого войска прибыл в Коломну и начал готовиться к походу на Казань. Но тут на Москву двинулись крымцы, повернув войска, царь поспешил вернуться в Коломну. 16 июня он уже был здесь и велел воеводам ждать из Крыму вести. Но крымцев разбили под Тулой и 1 июля Иван Васильевич устроил в Коломне военный совет из бояр и воевод. Совет утвердил план похода на Казань.
Но два первых похода Ивана Грозного на покорение Казанского ханства были неудачными, 3 июля 1552 года 150-тысячная армия, во главе которой находился Иван Грозный, в третий раз двинулась к волжским берегам. На этот раз Казань была взята. В честь победы над Казанью в Коломне был основан Брусенский монастырь и в этом монастыре построена церковь Успения.
В Смутное время Коломну неоднократно занимали поляки, из Коломны пыталась править Марина Мнишек. После начала правления династии Романовых город лишился политических притязаний, превратившись в крупный купеческий центр. Во времена патриарха Никона его церковная реформа была не принята в Коломне. В раскол ушел коломенский епископ Павел (один из наиболее почитаемых священномучеников в русском старообрядчестве), что в какой-то мере легализовало противников Реформы и дало им возможность рукополагать новых священников.
С 13 по 17 мая 1722 года, держа дорогу на Астрахань, в Коломне побывал Пётр I. Спустя год в городе была основана духовная семинария, а в 1730 году был опубликован первый герб Коломны. К 1775 году относится пребывание Екатерины II в городе, и вскоре в Коломну был послан архитектор М. Ф. Казаков для составления генерального плана города, который был утверждён 16 мая 1784 года. В 1781 году Коломна стала уездным городом Московской губернии.
В 1862 году Коломна соединена железной дорогой с Москвой, это явилось толчком к развитию промышленности, 1863 год стал годом основания коломенских паровозостроительного и машиностроительного заводов. Паровозостроительный завод образовался из мастерских, предназначенных для сооружения железнодорожного моста через Оку. В 1864 году был открыт мост через Оку, таким образом железнодорожное сообщение было продлено до Рязани.
Советская власть в Коломне провозглашена 26 октября (8 ноября) 1917. В 1918—1919 годах большевики в Коломне начали разграбление церковного имущества «на военные нужды». В первую очередь разграблению подверглись монастыри и Успенский собор. В 1924 году была закрыта первая церковь — Всех Святых в Боброве. Позднее она была снесена. В 1929 году был закрыт Успенский собор, через год закрыли храмы Старо-Голутвина монастыря, чтобы бывшие церкви не напоминали о своём начальном предназначении, их лишали главных признаков храма — колокольни и куполов. В 1930-е годы были разрушены колокольни церквей Николы на Посаде, Николы Гостиного, Рождества Христова и других. Когда храмы закрывались, причты их подлежали аресту. К началу Великой Отечественной войны на территории города остались только две действующие церкви — Богоявленская в Гончарной слободе и Петропавловская кладбищенская.
В 1941 году битва за Москву обошла Коломну стороной. Тем не менее, в годы Великой Отечественной войны Коломна стала центром формирования артиллерийских частей и соединений. Кроме того, в городе и окрестностях были созданы стрелковые соединения, отряды народного ополчения и другие части. Все предприятия Коломны, располагавшие станочным оборудованием, наладили выпуск снарядов для самых различных типов орудий. На полях Подмосковья сражались коломенские бронепоезда, которые были построены на машиностроительном заводе и укомплектованы рабочими этого завода. В рядах Советской армии, на флотах, в авиации, в истребительных батальонах и отрядах народного ополчения сражались тысячи коломенцев. Многие из них удостоены высоких наград, а более чем 30 воинам присвоено здание Героя Советского Союза.
