15−16 июня 1865 г. 1300 русских солдат под командованием генерала Михаила Григорьевича Черняева, потеряв убитыми 25 человек, взяли штурмом Ташкент - город со стотысячным населением, который обороняли 30 тысяч кокандских солдат и местных ополченцев.
Продвижение России на земли, входившие в состав Кокандского ханства, было вызвано необходимостью создания укреплённой линии между российскими Оренбургской и Сибирской губерниями. Эта задача была поручена Черняеву, назначенному начальником особого западносибирского отряда. Выдвинувшись со своим отрядом из города Верный, он в июле 1864 г. взял важную кокандскую крепость Чимкент, а 15 ноября того же года предпринял первую попытку захватить Ташкент, окончившуюся неудачей. Потеряв 18 человек убитыми, русские были вынуждены отступить.

Второй поход на Ташкент, который Черняев, к тому времени уже назначенный военным губернатором вновь созданной Туркестанской области в составе Оренбургского генерал-губернаторства, предпринял в июне 1865 г., окончился триумфом. Город, бывший до того частью Кокандского ханства, вошёл в состав Российской Империи. В 1867 г. Ташкент стал столицей Русского Туркестана - резиденцией генерал-губернатора Туркестанского генерал-губернаторства (с 1886 г. официально называвшегося Туркестанским краем) в составе Сырдарьинской и Семиреченской областей (к которым вскоре добавились Ферганская и Закаспийская).

Почти сразу же после взятия Ташкента началось строительство нового русского города, первой постройкой которого стала Ташкентская крепость. Она была заложена по приказу Черняева уже в августе 1865 г. на левом берегу канала Анхор напротив Катаганских ворот старой кокандской крепости, через которые русские войска ворвались в Ташкент. Кокандская крепость представляла собой зубчатую глинобитную стену длиной около двадцати километров с двенадцатью воротами.

Новая русская крепость имела вид неправильного шестиугольника, обнесённого высокими земляными валами с угловыми бастионами. По верху вала проходила кирпичная стена с вертикальными бойницами для ружейного огня. Внутри крепости были казармы для шести рот пехоты, постройки для офицеров, лазарет, цейхгауз и пороховой погреб. Крепость имела трое ворот, названных в честь русских офицеров, погибших при завоевании Ташкента, - Месяцева, Хмелёва и Обуха. Она была построена с таким расчётом, чтобы господствовать над старым, туземным городом и обеспечивать защиту нового, русского города.

Местность на востоке старого Ташкента, отошедшая под новый город, прежде была занята военной ставкой (урдой) кокандцев, в которой размещался лагерь и дома кокандского войска (сарбазов), дворец бека, пороховые склады и другие здания для военных нужд. Также там находились общественные сады, частные посевы хлопчатника и пустыри. По занятии Ташкента вся урдинская земля и все правительственные и общественные земли как не имеющие личных собственников перешли по праву завоевания в собственность русских, земли же частных лиц были куплены у них в разное время частью городским управлением, частью непосредственно русскими поселенцами.

Границей между старым и новым городами стал канал Анхор. Строительство нового города осуществлялось по общему генеральному плану, предусматривавшему центрально-радиальную планировку. Вдоль проведённых по сторонам улиц арыков рассаживались деревья - пирамидальный тополь, белая акация, карагач, китайский ясень, тутовое дерево. В сухое время улицы дважды в день поливались - рано утром и под вечер. Весной, когда Ташкент тонул в свежей зелени и цветах фруктовых деревьев и воздух был насыщен их благоуханием, город был особенно хорош.

Дома строились в основном одно- или двухэтажными из кирпича с высокими потолками и толстыми стенами, что обеспечивало комфортные условия проживания даже днём в жаркое время года. Около каждого дома предусматривался обширный двор для сада и хозяйственных нужд. Многие дома имели во дворах пруды для купания, которые наполнялись арычной водой.

В начале двадцатого века население Ташкента насчитывало около 200 тысяч человек (русских, узбеков, сартов и пр.). В городе были такие учебные заведения, как реальное училище, мужская гимназия, женская гимназия, учительская семинария, Мариинское четырёхклассное женское училище, частная женская прогимназия, два городских четырёхклассных мужских училища, ремесленное и техническое железнодорожное училища, военное училище, кадетский корпус и школа прапорщиков. С 1874 г. в городе имелись водопроводная и канализационная сети. В 1902 г. была запущена конная железная дорога, в 1913 г. - трамвай. К 1917 г. было проведено семь трамвайных линий протяжённостью в двадцать вёрст.

В 1902 г. в журнале «Вокруг света» были опубликованы заметки французского путешественника по Туркестану, включающие, среди прочего, его впечатления о Ташкенте:
«Из всех городов, расположенных в русских азиатских владениях, самый интересный, бесспорно, Ташкент. Этот город, по справедливости считающийся столицей Туркестана, имеет свыше 150 000 жителей и состоит из двух частей, резко отличающихся одна от другой: новой, населённой русскими, и старой, обитаемой исключительно туземцами. Русская часть города разбросана на обширном пространстве; она не так густо населена, как туземная, и имеет длинные и широкие улицы, усаженные с обеих сторон прекрасными деревьями и украшенные красивыми общественными зданиями. Здесь есть несколько церквей, гимназий, банков, губернаторский дворец и т. п.; много обширных площадей, утопающих в зелени и цветах; всюду обилие воды. Вообще ташкентская растительность с её цветами и плодами - яблоками, грушами и виноградом - напоминает отчасти Южную Францию. Большинство домов в один этаж и редко в два. Такая особенность построек обусловливается землетрясениями, часто бывающими в этой местности, вследствие чего жители находятся в вечном страхе катастрофы. Туземная часть Ташкента представляет полную противоположность русской. В ней нет ни прямых улиц, ни широких площадей; вся она состоит из невообразимой путаницы переулков, тупиков, переходов и тропинок, в которых без опытного проводника можно прямо заблудиться. Там тесною кучкою примыкают один к другому масса низеньких домиков с целою плантацией арбузов на плоских кровлях; здесь, между полуразрушенными стенами из высушенных на солнце кирпичей змеится множеством извилин переулок, вдруг пропадающий в каком-нибудь овраге или упирающийся в речку, окаймлённую первобытными ветряными мельницами; далее, красуется старинная мечеть невозможной архитектуры, наполненная коленопреклоненными молящимися. Вот тесный, поражающий пестротою базар, где сарты, узбеки и многие другие представители азиатских племен назойливо предлагают вам всевозможные восточные товары. Тут же несколько тесных кофеен, в которых туземцы, сидя с поджатыми ногами на циновках, пьют чай или кумыс и едят свой любимый пилав из баранины с рисом. Костюмы самых ярких цветов - зеленого, красного, желтого и голубого - перемешиваются в один грандиозный букет, пропитанный пряными ароматами, несущимися из отдела благовоний. Этот живой букет, беспрерывно движущийся и гудящий, как пчелиный рой под ясным солнечным небом, представляет взорам восхищенного путешественника интересную картину восточной жизни.»

Дом, возведённый за один день 17 июня 1865 г., стал первой постройкой русского Ташкента. В 1865 - 1866 гг. он служил квартирой военному губернатору М.Г. Черняеву. Дом Черняева был типичен для ранней европейской застройки Ташкента. Он имел толстые стены из сырцового кирпича, небольшие окна и камышовую крышу. В 1899 г. вокруг дома был разбит садик, получивший название Черняевского, в котором в 1907 г. был установлен бюст завоевателя Ташкента.

У Камаланских ворот старой крепости находилась общая братская могила русских воинов, погибших при взятии Ташкента. На ней в 1886 г. была построена часовня, окружённая небольшим садом. Сюда ежегодно в годовщину штурма, 15 июня, по особо установленному церемониалу направлялся крестный ход из Военного собора. Чтобы достигнуть братской могилы, крестный ход проходил часть русского города и значительную часть туземного. У ограды братской могилы церковное шествие встречали ветераны-сподвижники Черняева. Панихида по убиенным воинам совершалась на братской могиле в присутствии генерал-губернатора и всех властей и заканчивалась пушечным салютом, после чего крестный ход возвращался в собор.

Сквер на Константиновской площади на пересечении Московского и Кауфманского проспектов в центре Ташкента был заложен в 1882 г. и получил название Константиновского. Сквер окружали здания мужской и женской гимназий, государственного банка и учительской семинарии. Здесь первоначально после своей смерти в 1882 г. был похоронен первый туркестанский генерал-губернатор Константин Петрович фон Кауфман. После постройки в 1889 г. Военного собора его останки были перенесены туда. В 1913 г. в центре сквера был открыт памятник, посвящённый «Константину Петровичу фон Кауфману и войскам, покорившим Среднюю Азию», после чего сквер стал называться Кауфманским. В 1919 г. памятник был уничтожен советскими властями.

Ташкентская учительская семинария была создана в 1879 г. для подготовки школьных учителей из детей русских переселенцев. Её здание было в 1881 - 1887 гг. перестроено из жилого дома полковника Тартаковского. В 1898 г. по проекту Алексея Леонтьевича Бенуа к западной части здания семинарии была пристроена домовая церковь св. Александра Невского. Церковь была закрыта в 30-е годы XX века, купола снесены, однако само здание продолжало использоваться для различных нужд. Здания семинарии и церкви были окончательно снесены узбекскими властями в 2009 г.

Спасо-Преображенский Военный собор был построен в 1886 г. на одной из центральных площадей Ташкента, получившей в честь него название Соборной. Выполненное в византийском стиле здание было сложено из серо-жёлтого жжёного кирпича и не было ни оштукатурено, ни покрашено, как и многие другие значимые, в первую очередь административные, здания города («туркестанский стиль»). Внутренность собора поражала современников резьбой по ганчу (сырому алебастру), выполненной местными мастерами. Трёхъярусная колокольня была устроена отдельно от собора. В правом приделе южной стены находились могилы туркестанского генерал-губернатора Константина Петровича фон Кауфмана и командующего войсками Туркестанского военного округа Николая Александровича Иванова. В начале 1930-х годов собор был взорван советскими властями.

Дворец великого князя Николая Константиновича был построен в 1891 г. по проекту архитекторов В.С. Гейнцельмана и А.Л. Бенуа. Дворец представлял собой длинное двухэтажное здание из обожжённого серо-жёлтого кирпича. На флангах дворца были построены круглые башни. По обеим сторонам входной лестницы на мраморных цоколях лежали бронзовые олени в натуральную величину с громадными ветвистыми рогами. В левом крыле дворца располагались апартаменты великого князя, в правом крыле - апартаменты его жены. К крыльцу, выходящему на Кауфманский проспект, шла от улицы широкая кругообразная въездная аллея в виде крытого застеклённого портика с колонками. Дворец утопал в зелени тенистого парка, что придавало ему вид охотничьего загородного особняка.

Иосифо-Георгиевский собор располагался у входа во дворец великого князя Николая Константиновича на перекрёстке улиц Соборной и Романовского. Построенный в 1877 г. по проекту архитектора Н.Ф. Ульянова из жжёного кирпича (в «туркестанском стиле») собор имел трёхъярусную колокольню и иконостас, выполненный из ганча. Из ганча были выполнены и лепные украшения под сводом храма. Около стен собора был похоронен скончавший в январе 1918 года великий князь Николай Константинович. В советское время в соборе располагался республиканский театр кукол, а в алтарной части было оборудовано кафе-пельменная. В конце 1990-х годов здание собора было снесено узбекскими властями.

Обуховский сквер на Кашгарке был разбит вокруг братской могилы русских воинов, погибших при первом неудачном штурме Ташкента генералом Черняевым в октябре 1864 года. В 1910-х годах над могилой погибших был сооружён памятник, представлявший собой каменный пилон на ступенчатом основании, увенчанный железным крестом. На каждой грани пилона в нишах помещалось по две доски с надписями. Памятник окружала цепь, натянутая между восемью вкопанными пушками. Памятник был уничтожен советскими властями в октябре 1918 года.

Ташкентское реальное училище было основано в 1894 г. В 1898 г. для него по проекту архитектора В.С. Гейнцельмана было построено новое здание на углу Константиновской улицы и Махрамского проспекта. Здание в плане имело вид буквы Н, в передней его части предусматривались специальные кабинеты для занятий физикой, химией, а также географический и рисовальный классы. В задней части здания находилась библиотека, служебные помещения и ученические квартиры. На втором этаже над центральным входом располагался просторный актовый зал, из которого был выход на открытый балкон, расположенный прямо над центральным парадным входом в здание. Парадный вход и балкон выходили на небольшую площадь, которая располагалась перед фасадом здания.

Ташкентский железнодорожный вокзал был построен в 1899 г. по проекту архитектора Г. М. Сваричевского. После сильного землетрясения в 1902 г. здание было отремонтировано и над его центральным подъездом были установлены большие городские часы, первые в Ташкенте. Старое здание вокзала было снесено в 1957 г.

Ташкентская школа прапорщиков была создана в ноябре 1915 г. с целью готовить кадры для пополнения офицерского состава Туркестанского военного округа и частей, воевавших на фронтах мировой войны. В школе, размещавшейся в здании казармы крепостной артиллерийской роты, проходили обучение на трёхмесячных курсах свыше 200 курсантов.

В 1873 г. в Ташкенте по ходатайству Военно-топографического отдела Туркестанского военного округа была создана астрономическая обсерватория. Её основной задачей первоначально являлось проведение полевых астрономических наблюдений для картографирования Средней Азии. Наряду с такими прикладными работами сотрудники Ташкентской обсерватории активно занимались проблемами астрофизики. В 1898 - 1899 гг. на территории обсерватории было выстроено здание астрофизической лаборатории. В этот период сотрудники обсерватории стали проводить исследования солнечной активности, заниматься проблемами звездной астрономии, фотографическим наблюдением комет и метеоров.

До 1917 года русские белые сахибы завоёвывали Азию. Большевизм изменил направление завоевания на обратное.

Заговорили на своих признанных теперь официальными языках разные туранские народы: татары, киргизы, башкиры, чуваши, якуты, буряты, монголы, - стали участвовать наравне с русскими в общегосударственном строительстве; и на самих русских физиономиях, раньше казавшихся чисто славянскими, теперь замечаешь что-то тоже туранское; в самом русском языке зазвучали какие-то новые звукосочетания, тоже «варварские», тоже туранские. Словно по всей России опять, как семьсот лет тому назад, запахло жжёным кизяком, конским потом, верблюжьей шерстью - туранским кочевьем. И встаёт над Россией тень великого Чингисхана, объединителя Евразии…