Im Jahre 1345 wurde Oldenburg das Stadtrecht verliehen. Im Oldenburger Stadtarchivs befindet sich die Urkunde aus der die Verleihung der Stadtrechte hervorgeht. Es ist versehen mit den Siegeln des Grafen Konrad I. von Oldenburg, seiner Brüder, Söhne und Neffen. In mittelniederdeutscher Sprache verleiht die Familie ihrem Herrschaftssitz Oldenburg die Stadtrechte.
Die Verbriefung der Stadtrechte sorgte für zunehmende Handelsbeziehungen in zahlreiche Länder, womit ein wirtschaftlicher Aufschwung verbunden war. Der 1383 erstmals erwähnte Flusshafen „Stau“ hatte hieran sicherlich einen bedeutenden Anteil. Es mangelt an fundierten Quellen über das Leben in Oldenburg in der damaligen Zeit, aber es gibt eine schriftliche Überlieferung eines "Kohltourschocks". Erstmals schriftlich belegt jedenfalls ist ein Grünkohl-Mahl im 16. Jahrhundert. Allerdings hat es dem damaligen Gast, dem Rechtsgelehrten Justus Lipsius aus Brüssel, 1586 offenbar nicht geschmeckt. Er schimpft die Oldenburger Barbaren und sorgt sich wegen der fetten Speisen um seinen Magen. Der Oldenburgsche Superintendent Hermann Hamelmann jedenfalls ließ es nicht auf sich sitzen und wärmte die Diskussion fünf Jahre später wieder auf und erwiderte: „Es ist eine recht ordentliche Stadt, und es ist wohlfeil, darin zu leben, dass man sich für einen Groten satt essen und trinken kann."
Während der Regierungszeit Graf Anton Günthers ab 1603 entwickelte sich Oldenburg zu neuer Blüte. Durch geschickte Diplomatie hielt Graf Anton Günther sein Land aus dem Dreißigjährigen Krieg heraus. Nach dem Tod des Grafen gab es keinen legitimen Nachfolger. Für die Grafaschaft Oldenburg war schon im 16. Jahrhundert vom Kaiser und dem König von Dänemark und dem Herzog von Holstein-Gottorp die Nachfolge zugesichert worden, falls die Oldenburger Grafenfamilie einmal erloschen sollte. Unter dänischer Herrschaft wurde die Stadt vernachlässigt und verarmte zur Provinz. Katastropen wie die allseits wütende Pest und ein Stadtbrandt im Jahre 1676 zerstörten die Stadt fast ganz.
Erst die Übernahme der Regentschaft ab 1773 durch das Haus Holstein-Gottorp, eine Seitenlinie der dänischen Oldenburger, und der damit verbundene Aufstieg der Grafschaft zum Herzogtum gaben der Stadt neue Impulse. Insbesondere unter Herzog Peter Friedrich Ludwig (1755-1829). Jetzt begann die neuzeitliche Geschichte als ein regionales Zentrum mit Funktionen der Verwaltung und Kulturvermittlung. Dem Kunststil der Zeit – dem Klassizismus – entsprechend begann eine Ära architektonischer und gestalterischer Kultur, die heute noch in der Stadt erhalten ist.
Im Jahr 1841 wurde der Oldenburgische Gewerbe- und Handelsverein gegründet, der das Ziel verfolgte, Handel, Schifffahrt, Gewerbe und Industrie zu fördern. Die „Großherzogliche Oldenburgische Eisenbahn“ wurde im Jahr 1866 gegründet, die erste Strecke zwischen Wilhelmshaven, Oldenburg und Bremen 1867 eröffnet. Neben dem Ausbau des Eisenbahn- und Straßennetzes, wurde auch in den Kanalbau und den Ausbau der Hunte investiert. Oldenburg entwickelte sich zum Industriestandort. Die wirtschaftliche Bedeutung der Stadt wurde auf der Landesausstellung 1905 erfolgreich dokumentiert. Die erfolgreiche Gewerbeschau machte deutlich, dass die Residenz den Anschluss an die Moderne vollzogen hatte.
Zu Beginn des Ersten Weltkrieges 1914 wurde Oldenburg ein bedeutender Truppenstandort. Die größte in Oldenburg stationierte Einheit war das Infanterie-Regiment Nr. 91, für das sich auch viele Freiwillige meldeten. Jedoch bereits nach vier Wochen gab es viele Verlust durch Gefallene, Verwundete und Gefangene. Auch die Versorgung der Bevölkerung wurde aufgrund eines Nahrungsmittelmangels immer schwieriger. Aufgrund des hohen Gartenanteils in der Stadt ging es den Oldenburgern aber noch verhältnismäßig „gut“, da sie Gemüse für den eigenen Bedarf anbauen konnten.
Der letzte Großherzog Friedrich August dankte 1918 ab und mit der Ausrufung der Weimarer Verfassung wurde Oldenburg 1919 Landeshauptstadt des föderalen Freistaates Oldenburg in der Weimarer Republik.
1933 gewann dann auch in Oldenburg die nationalsozialistische Partei die absolute Mehrheit. Die Stadtverwaltung verlor im Zuge dessen ihre Entscheidungsmacht über kommunale Angelegenheiten. Unter Führung der Nationalsozialisten wurde Oldenburg Gauhauptstadt Weser-Ems und blieb es bis 1945. Wie andernorts in Deutschland wurden auch in Oldenburg jüdische Mitbürger diskriminiert und verfolgt. Die Bomben des Zweiten Weltkrieges verschonte Oldenburg weitgehend. Nur etwa 2% wurden zerstört. Das brachte der Stadt nach 1945 einen unaufhaltsamen Strom von rund 40.000 Flüchtligen aus Ost- und Mitteldeutschland, die untergebracht werden mussten. Oldenburg wurde zur Großstadt. Nach dem Ende des Zweiten Weltkriegs gehörte Oldenburg zur Britischen Besatzungszone.
Nach dem Kriegsende hielt die Oldenburgische Landesregierung unter Ministerpräsident Theodor Tantzen Einzug.
Im Jahre 1946 wurde das selbstständige Land Oldenburg aufgelöst. Stadt und Land gingen im neu geschaffenen Bundesland Niedersachsen auf.
Oldenburg in Oldenburg hat heute rund 175.000 Einwohner und ist Oberzentrum des nordwestlichen Niedersachsens mit entsprechend großem und vielfältigem Einzelhandels- und Dienstleistungsangebot. Die Wirtschaft ist geprägt durch einen dynamischen Mittelstand und einen gesunden Branchenmix. Das Institut der deutschen Wirtschaft bescheinigt Oldenburg Spitzenwerte in Sachen Wirtschaftsfreundlichkeit. Im Jahr 2009 trug Oldenburg den Titel „Stadt der Wissenschaft“. Zusammen mit Bremen bildet die Stadt eine der elf europäischen Metropolregionen Deutschlands. Trotz guter Verkehrsanbindung durch Autobahnen, ICE und den nahen Flughafen in Bremen ist das bevorzugte Verkehrsmittel der Oldenburger das Fahrrad.