1598年，伊凡四世的兒子費多爾去世後，留利克王朝絕嗣，統治俄國七百多年的留利克王朝從此覆滅。此後的俄羅斯地區因為皇位繼承問題，一度爆發大規模戰亂，波蘭、瑞典諸國也趁亂入侵，史稱“大動亂時期”。
1613年1月，全俄縉紳會議選舉伊凡四世的親戚，16歲的米哈伊爾·羅曼諾夫（1613—1645）為新沙皇，建立了幾乎與中國的清王朝相始終的俄羅斯羅曼諾夫王朝。這個王朝經曆了18個沙皇的統治，末代沙皇尼古拉二世在1917年發生的俄國二月革命中被推翻。在該王朝統治時期，農奴製度在法律上得以確立，大量俄羅斯探險者和囚徒越過烏拉爾山脈向東行進，征服西伯利亞，並進一步到達遠東，與中國東北地區接壤。
羅曼諾夫死後，阿曆克塞（1645—1676）與費多爾（1676—1682）先後即位。費多爾死後，他的兩個兒子伊凡和彼得雖然同時登基為帝，但皇子伊凡（1682—1696）從小體弱多病，而另一個皇子彼得當時又年幼無知，因此國家的實際權力掌握在費多爾的長女安娜公主手中。皇子彼得（即後來的彼得大帝）被放逐到莫斯科郊外的皇莊，形同軟禁。但資質聰穎，體格強壯的彼得並未就此消沉，他在童年的戰爭遊戲中訓練出了兩個精銳兵團，這成為日後重新崛起的最大砝碼。逐漸成長的彼得對安娜公主的攝政地位形成了巨大的威脅，所以安娜派遣射擊軍（皇家近衛軍）前往皇莊試圖殺掉彼得，但彼得奇跡般地帶領他的遊戲軍團平定了射擊軍的叛亂，放逐了安娜，重新奪回了政權，並把首都遷到了彼得堡，從此開啟了俄國曆史的新篇章。
（四）彼得堡時期/俄羅斯帝國（1703—1917）
在這一時期，沙皇俄國由一個歐洲三流的公國一躍成為雄視歐亞大陸的俄羅斯帝國，雙頭鷹國徽成為新俄羅斯國家政策的象征。
彼得一世（1682—1725）掌權後，對內勵精圖治，加強中央集權製，對外發展與西歐的關係，加強俄國的實力，從而使古老的俄國逐漸擺脫了中世紀封閉落後的狀態。彼得一世在1697年派遣使團赴西歐考察，自己也化名隨團出訪，回國後實行了一係列改革，史稱“彼得一世改革”。彼得的改革在政治、軍事、經濟、科學文化各方麵提高了俄羅斯的實力，使其具備了侵略擴張的實力。1713年，彼得一世做出了一個對俄羅斯曆史產生深遠影響的決定，他放棄了有著八百多年曆史的俄羅斯古老都城——莫斯科，在從瑞典手中奪來的涅瓦河口，重新建立了一個嶄新的首都——聖彼得堡。1721年，經過多年的苦戰，俄羅斯在同瑞典爭奪北方出海口的“北方戰爭”中最終獲勝。彼得一世宣布俄羅斯為帝國，同時接受臣下的擁戴，加冕為俄羅斯帝國皇帝，史稱“彼得大帝”。到女皇葉卡捷琳娜二世（1729—1796）統治時期，俄羅斯帝國兩次對外同土耳其作戰，三次參加瓜分波蘭，把克裏木汗國並入俄國，打通了黑海出海口，領土空前膨脹，被稱為“帝國的黃金時期”。