Une partie de la place Bellecour avec la statue équestre de Louis XIV.

Le jeune roi Louis XIV (1638-1715) vint à Lyon en 1658 accompagné du Cardinal Mazarin (1602-61). L'éclat du règne du roi soleil profita grandement aux Lyonnais tant au point de vue économique que culturel. L'incendie de l'Hôtel de Ville en 1674, peu après son achèvement, fut suivit de sa reconstruction par Hardouin-Mansart encore plus somptueusement. Durant cette période où une prospérité manifeste règnait à Lyon, l'amélioration et la transformation de la ville sur le plan architectural furent très importantes. La ville s'embellit et se développe ; les pompiers sont organisés (1722), un service de fiacres fonctionne (1730), le balayage devient un service public (1734), on pose des écriteaux indiquant le nom des rues, l'éclairage public est amélioré. L'ingénieur Deville construit les magnifiques quais du Rhône du pont de la Guillotière à St Clair (1740), l'architecte Soufflot (1713-1780) établit les plans de la façade orientale de l'Hôtel-Dieu, de la Loge du Change, et du Théâtre. Les immeubles majestueux de Bellecour furent élevés par Tobert de Cotte (1656-1735) entre 1717 et 1726 : au centre de la place, la statue équestre de Louis XIV (1638-1715). Lyon s'agrandit de quartiers nouveaux par suite du creusement des ports de Neuville et de Serin, grâce aux travaux des ingénieurs Perrache et Morand. En 1760, l'ingénieur Perrache propose à la ville de transformer l'île Moignat en presqu'île en recculant le confluent des deux fleuves jusqu'à la Mulatière ; le pont de la Mulatière fut construit en 1786. Un autre ingénieur, Morand, établit le projet d'agrandissement de la ville sur la rive gauche du Rhône dans les marécages boisés appelés Brotteaux ; le pont unifiant les deux rives fut édifié en 1774.

A côté d'une noblesse élégante et d'une riche bourgeoisie qui habitent de beaux hôtels à Bellecour et des châteaux dans la campagne, vivent déjà de nombreux canuts et ouvriers des manufactures. L'industrie de la soie devient l'activité principale de la ville et les canuts s'activent autour de leurs métiers dans tous les quartiers, près de 60.000 personnes vivent alors de la soierie. Les crises économiques se font durement sentir dans une ville déjà très industrielle, et les périodes de chômage motivèrent les émeutes de 1699, 1709, 1714, 1787. Le paysan de la région a de la peine à vivre. En cas de mauvaises récoltes, la disette et les épidémies l'éprouvent beaucoup. L'hiver de 1709 fit dans les campagnes de terribles ravages.

Les arts connurent une période de développement et de reconnaissance tant dans le domaine des lettres que dans celui de la musique. On peut citer Molière (1622-73) qui donna à Lyon des représentations de 1652 à 1658 et Rousseau (1712-78) qui séjourna dans la ville. L'académie de Lyon, fondée en 1700, accueillit Racine (1639-99) ainsi que Voltaire (1694-1778). Christine de Suède (1626-89) en 1658, Poussin (1594-1665) et le Bernin (1598-1680) ajoutèrent aussi à l'aura de Lyon. Rameau (1683-1764), Mozart (1756-1791) en 1766, ainsi que le Lyonnais Jean-Marie Leclair (1697-1764) qui fut le grand maître de l'école française de violon, oeuvrèrent également pour le rayonnement de la ville au niveau musical. Malgré cette vie intellectuelle brillante, l'ensemble de la population reste encore illettrée et superstitieuse.

Dans cette période économiquement stable, les inventions et innovations ne furent pas en reste : Jouffroy d'Abbans lança en 1783, sur la Saône, le Pyroscaphe, premier bateau à vapeur, l'année suivante Pilâtre de Rozier effectua aux Brotteaux sa première ascension en aérostat, le 4 juin 1784, invention de deux papetiers de la région, les frères Montgolfier. Les découvertes du physicien Ampère et la création de la première école vétérinaire d'Europe placent la ville sous le signe de la science.