В середине XVII века Кострома была четвёртым по значению посадом Российского государства.
Впервые территории нынешней области были отделены друг от друга при Петре I: в 1708 году при делении страны на губернии Кострома вошла в состав Московской губернии, Галич — в состав Архангелогородской губернии. В 1778 году эти две территории были вновь объединены в составе Костромского наместничества, которое было соединено сначала с Ярославским, затем с Нижегородским, а позднее с Владимирским наместничеством в одно Генерал-губернаторство.
В 1797 году Павел I упразднил генерал-губернаторство Владимирское и Костромское, а вместо Костромского наместничества была создана Костромская губерния, просуществовавшая в неизменных границах до 1917 года.
Преобразование Костромы в губернский центр ускорило его экономическое и культурное развитие, несмотря на то, что в 1773 и 1779 годах город полностью выгорал в огне пожаров. В 1781 году городу был выдан план застройки, который был разработан «петербургской комиссией строений» и утверждён правительством. В основу плана была положена радиально-концентрическая сетка улиц, которые сходятся на большую полуциркульную центральную площадь, раскрытую в сторону Волги.
Конец XVIII — первую половину XIX века справедливо считают расцветом в культурном развитии (архитектура, живопись, литература) не только города Костромы, но и других уездных городов — Галича, Нерехты, Солигалича. Архитектурные ансамбли в стиле классицизма до сих пор украшают центры этих городов. Большое распространение получили дворянские усадьбы, которые стали очагами культуры в отдалённых окраинах губернии.
С 1863 года и до революции Костромская губерния состояла из 12 уездов: Буйского, Варнавинского, Ветлужского, Галичского, Кинешемского, Кологривского, Костромского, Макарьевского, Нерехтского, Солигаличского, Чухломского и Юрьевецкого. В связи с образованием в 1918 году новой Иваново-Вознесенской губернии произошел первый отрыв от Костромской губернии уездов Кинешемского, Юрьевецкого и части Нерехтского. В течение 1920-х гг. несколько раз пересматривался вопрос внутригубернского районирования. В 1929 году, когда постановлением ВЦИК была утверждена Иваново-Вознесенская область, в ее состав включили и Костромскую губернию. Костромская область была вновь выделена в отдельное административное образование 13 августа 1944 года.
