Utrecht ging de zeventiende eeuw in met grote spanningen op het gebied van de godsdienst. Strenge Calvinisten en libertijnse gelovigen wisselden elkaar af in het stadsbestuur en stonden tegenover elkaar in de kerken en de straten. De katholieke eredienst was verboden. Als de schout er lucht van kreeg dat ergens de mis werd opgedragen, deed hij een inval. De overtreders kregen een boete. Later in de zeventiende eeuw kwamen de katholieken bijeen in schuilkerken, gebouwen die vanaf de straat niet als kerk herkenbaar waren. De schuilkerken waren bekend bij de overheid en werden gedoogd.
Vermogende katholieken waren goede klanten van de vele katholieke schilders in de stad. Abraham Bloemaert, Gerard van Honthorst en Cornelis van Poelenburg hadden veel succes. Van Honthorst was met Hendrick Ter Brugghen en Dirck van Baburen in Italië geweest. Hun werk was sterk beïnvloed door de schilder Caravaggio en zij staan dan ook bekend als de ‘Utrechtse Caravaggisten’.
In de zeventiende eeuw ontwikkelde Utrecht zich tot een echte universiteitsstad. In 1636 werd de Illustere School opgewaardeerd tot Universiteit. De studenten konden colleges volgen in rechten, theologie en medicijnen. Met een Hortus Botanicus, de Maliebaan en belastingvrijdom op wijn en bier maakte het stadsbestuur Utrecht aantrekkelijk voor studenten. Voor de burgers waren de studenten een interessante bron van inkomsten.
Ook op andere gebieden probeerde Utrecht haar vleugels uit te slaan. De Leidse Vaart werd gegraven en voorzien van nieuwe jaagpaden, waardoor de route naar Leiden aanmerkelijk werd ingekort. Er werden plannen gemaakt voor een kanaal naar de Eem, om de scheepvaartroute naar de Zuiderzee te verbeteren. Er waren plannen voor uitbreiding van de stad om Utrecht aantrekkelijker te maken voor kooplieden. De eerste grachten van het nieuwe stadsdeel werden ook uitgegraven.
Het Rampjaar 1672 maakte een eind aan plannen voor uitbreidingen. Utrecht werd bezet door de Fransen. De stad moest een enorme som geld betalen als brandschatting. Toen de Fransen waren vertrokken, trok op 1 augustus 1674 een verwoestende tornado over de stad. De belastingen bleven hoog vanwege de voortdurende oorlogen met Frankrijk en nieuwe belastingen, zoals personele aanslag en belasting op paarden en dienstpersoneel.