Двумя крупнейшими городами Российской империи были Москва и Санкт-Петербург, последний был новой столицей империи и основан в 1703 году. Хотя Москва экономически отставала от своего конкурента, Санкт-Петербурга, она продолжала сохранять свою главную роль в культурной жизни России в течение 18 века.
Война 1812 года разрушила большую часть Москвы. В течение 19 века Москва была отстроена заново, и в ней появились такие здания, как Большой и Оружейный дворцы Кремля, Московский университет и Большой театр. Промышленность также восстановилась, и в 1837 году была создана Московская фондовая биржа. После освобождения крепостных крестьян и развития железнодорожной системы население Москвы к 1917 году выросло почти до двух миллионов человек.
Названный в честь Петра Великого, Санкт-Петербург официально стал новой столицей России в 1712 году и оставался ею в период империи с 1721 по 1917 год, хотя только в 1721 году Швеция по Ништадскому договору уступила России суверенитет над этой территорией. Имея выход к западу, Петр заставил дворян и купцов переехать в Санкт-Петербург. Быстро началось строительство правительственных и торговых зданий, а также более 370 мостов. Уже в 1726 году 90 процентов внешней торговли России шло через Санкт-Петербург. В оставшуюся часть 18-го века в Петербурге наблюдался расцвет архитектурного великолепия, а также расцвет культурной жизни. К концу XVIII века население города достигло более 220 000 человек.
В 19 веке улучшение коммуникаций и торговли ускорило промышленный и демографический рост. К 1917 году население Санкт-Петербурга достигло 2,5 миллионов человек. Металлообработка и машиностроение были основными отраслями промышленности города и создали к 1914 году пролетариат численностью в четверть миллиона человек. Концентрация фабричных рабочих облегчала революционерам распространение своих идей и организацию пролетариата, особенно учитывая недостаток эффективности и средств у городского правительства. Общественные службы, начиная от транспорта и заканчивая водоснабжением, были в лучшем случае неадекватны, часто случались вспышки серьезных эпидемий.
Учитывая эти условия, неудивительно, что Санкт-Петербург был центром революционной активности, начиная с восстания декабристов 26 декабря 1825 года и заканчивая революциями 1905 и 1917 годов. Январская забастовка 1905 года охватила 150 000 рабочих; а февральские забастовки 1917 года привели к отречению Николая II от престола и образованию Петроградского совета рабочих и солдатских депутатов (Петроград заменил название Санкт-Петербург в 1914 году, чтобы русифицировать германское название). Последующее Временное правительство, Гражданская война и победа большевиков были сосредоточены на контроле над Санкт-Петербургом, который контролировал остальную часть империи.