Во время Азовских походов город стал местом формирования воинских частей, уходивших к Азову. Как уездный город Тамбов приписывается к Азовской провинции в 1708 году. В 1719 году он становится главным городом учреждённой тогда Тамбовской провинции. Провинция вошла в Азовскую губернию, которая в 1732 году была переименована в Воронежскую. Через Тамбов проходили торговые пути, связывавшие его с Москвой, городами Черноземья и Поволжья. Тракты обслуживали около 500 тамбовских ямщиков, но основным населением города оставались земледельцы. Благодаря большому количеству нераспаханных земель в Тамбовской провинции широко развивалось животноводство, а вместе с ним торговля скотом и особенно шерстью, имевшей повышенный спрос на рынках России. Тамбовская шерсть стала причиной создания в Тамбове первых суконных фабрик.
Однако административные и торговые функции города не сочетались с медленным экономическим ростом Тамбова. По числу посадского населения он отставал от многих провинциальных центров, таких как Орёл, Курск и Воронеж. Оборонительные сооружения города ещё раз обновили в 1738 году, когда было велено исправить и перевооружить крепость Тамбов в связи с начавшейся русско-турецкой войной. Впрочем, военного значения город так и не обрёл.
