Из Калуги И.И. Болотников направился в Тулу. Весной 1610 г. небольшой отряд под руководством князя Михаила Константиновича Волконского, обороняя Пафнутиев Боровский в честь Рождества Пресвятой Богородицы монастырь, оказал ожесточённое сопротивление отрядам Лжедмиртия II. После измены воевод Якова Змиева и Афанасия Челищева монастырь был захвачен, гарнизон и укрывавшиеся там жители перебиты. В декабре 1610 г. Касимовский князь Пётр Урусов убил близ Калуги Лжедмитрия II. В 1610–1618 гг. Калужский край неоднократно подвергался разорению польско-литовскими отрядами Яна Сапеги, Александра Лисовского, Станислава Чаплинского и Петра Опалинского, казаками гетмана Петра Кононовича Сагайдачного. При делении России на губернии в 1708 г. калужские земли вошли в состав Московской, Смоленской и Киевской губерний. В 1719 г. при новом губернском делении Калуга стала центром провинции, в которую вошли Медынский уезд и города Одоев, Воротынск, Мещовск, Перемышль, Мосальск, Козельск, Серпейск и Лихвин. С эпохой императрицы Екатерины II связаны большие перемены в жизни Калужского края. Калуга была перестроена по генеральному плану, уездные города получили гербы. Императрица посетила Калугу в 1775 г. 24 августа 1776 г. последовал указ Екатерины II об образовании Калужского наместничества в составе 12 уездов; торжественное открытие наместничества состоялось 15 января 1777 г. На основании указа императора Павла I от 12 декабря 1796 г. «О новом разделении государства на губернии» была образована Калужская губерния в составе девяти уездов: Боровского, Жиздринского, Калужского, Козельского, Медынского, Мещовского, Мосальского, Перемышльского, Тарусского. В 1802 г. были восстановлены упразднённые в 1797 г. Лихвинский и Малоярославецкий уезды. В этих границах губерния сохранялась до 1920 г. Во время Отечественной войны 1812 г. Калуга играла стратегическую роль. После захвата Москвы французами она стала важной тыловой базой, где располагались запасы продовольствия, были устроены госпитали, формировалось ополчение. В Тарутинском сражении русские войска разгромили авангард французской армии под командованием Иоахима Мюрата. В губернии действовали партизанские отряды, в том числе армейские. В октябре 1812 г. Наполеон начал движение из Москвы на Калугу, надеясь пополнить здесь запасы, однако в ходе ожесточённого сражения за Малоярославец был остановлен и повернул на разорённый Смоленск. В 1897 г. в Калужской губернии проживали 1 132 843 человека, в 1916 г. – 1 567 242 человека; население православного исповедания составляло около 96% жителей губернии. В 1920 г. Жиздринский уезд вошёл в состав новообразованной Брянской губернии, в 1922 г. Юхновский уезд Смоленской губернии был передан Калужской губернии. В 1929 г. Калужскую губернию упразднили, её территория была разделена между Московской и Западной областями. С 1934 г. Калуга входила в состав Тульской области. В 1941 г. территория Калужской области была оккупирована немецкими войсками. В ходе контрнаступления под Москвой 30 декабря 1941 г. Калуга была освобождена, некоторые районы Калужской области были оккупированы до лета 1943 г. 5 июля 1944 г. была образована Калужская область, территориально отличавшаяся от Калужской губернии.