Le règne de Louis XV est illustré à partir des années 1750 par un important programme de grands travaux d’embellissements et de construction d’édifices publics d’inspiration néo-classique. A l’extrémité du jardin des Tuileries, le roi fait tracer l’actuelle place de la Concorde, réalisée de 1753 à 1777 par son architecte Jacques-Ange Gabriel.
L’église Saint-Philippe-du-Roule, due à Chalgrin, s’élève à partir de 1774. Rive gauche, Gabriel édifie l’École militaire, fondée en 1751, sur le Champ-de-Mars aménagé.
Au sommet de la montagne Sainte-Geneviève, Soufflot construit à partir de 1770 une monumentale église de style gréco-romain, devenue le Panthéon. En 1768, Louis XV ordonne la construction de l’hôtel de la Monnaie qui s’étire le long de la Seine.
Les années de règne de Louis XVI voient la construction de la façade monumentale du Palais de Justice (alors siège du Parlement de Paris) sur la cour de Mai, de 1783 à 1786, du théâtre de l’Odéon, dont la première pierre est posée en 1780, et du pont de la Concorde, achevé en 1791 avec des pierres de la Bastille.
En 1775, le comte d’Artois, frère du roi, fait construire en deux mois le petit château de Bagatelle. Le duc d’Orléans confie en 1781 à Victor Louis la réalisation d’un vaste programme immobilier autour des jardins du Palais-Royal et fait aménager le parc Monceau par Carmontelle.
La fin de l’Ancien Régime est marquée par l’établissement d’une enceinte douanière, le « mur des fermiers généraux », dont le tracé délimitera l’ancien Paris (1er-12e arrondissements actuels) par rapport aux annexions du Second Empire (13e-20e arrondissements). Des 45 pavillons antiquisants d’octroi construits par Ledoux de 1784 à 1787, subsistent la rotonde la Villette et les bâtiments de la place Denfert-Rochereau et de la place de la Nation.
En juillet 1789, Paris, qui a désormais un maire, reprend sa place de capitale politique. Le roi et l’Assemblée nationale s’y installent en octobre. Forte d’une population de près de 600