In der Folge setzte rege Bautätigkeit und ein Aufblühen der Stadt ein. Im Zuge des Wiederaufbaus wurde Wien weitgehend barockisiert (Vienna gloriosa), verbunden vor allem mit den Namen der Architekten Johann Bernhard Fischer von Erlach und Johann Lukas von Hildebrandt. Das Gebiet innerhalb der Stadtmauer platzte rasch aus allen Nähten, man wich in die Vorstädte aus. Der Adel begann, das ganze Umland mit seinen Gartenpalais zu überziehen. Am bekanntesten sind Palais Liechtenstein, Palais Auersperg und Palais Schwarzenberg sowie vor allem das Schloss Belvedere, das Gartenpalais des Prinzen Eugen. Seit 1704 hatten die Vorstädte zudem ihr eigenes, großzügig angelegtes Befestigungssystem, den Linienwall.
Nach den Einschnitten durch die großen Pestepidemien von 1679 und 1713 wuchs die Bevölkerung ständig. Für 1724 schätzt man 150.000 Einwohner, um 1790 waren es bereits 200.000. Zu dieser Zeit wurden auch die ersten Manufakturen gegründet, die erste in der Leopoldstadt. Damals entwickelten sich Kanalisation und Straßenreinigung, was die hygienischen Verhältnisse verbesserte. Ebenso fallen die Einführung der ersten Hausnummern (der Konskriptionsnummern) sowie die Anfänge eines staatlichen Postsystems in diese Zeit. Unter Kaiser Joseph II. wurde zudem die Stadtverwaltung 1783 modernisiert: Es wurden eigene Beamte für die Stadt (den Magistrat) eingeführt. Zur selben Zeit wurden auch die innerstädtischen Friedhöfe (u. a. der Neue Schottenfriedhof) aufgelöst.
Mit dem Aufblühen der Stadt entwickelte sich Wien bald zu einem der wichtigsten europäischen Kulturzentren, gipfelnd in der Wiener Klassik mit den Komponisten Joseph Haydn, Antonio Salieri, Wolfgang Amadeus Mozart, Ludwig van Beethoven und Franz Schubert.