หลังจากกรุงศรีอยุธยาล่มสลาย เจ้าเมืองพิมายและกรมหมื่นเทพพิพิธได้ตั้งตังเป็นชุมนุมอิสระที่สำคัญชุมนุมหนึ่งแต่ถูกปราบลงโดยพระเจ้าตาก หลังจากนั้นเมืองนครราชสีมาได้เป็นฐานกำลังทางทหารและการปกครองที่สำคัญของไทยมาโดยตลอด โดยในสมัยกรุงธนบุรีได้ถูกใช้เป็นฐานรวบรวมกำลังของ พระยาอภัยรณฤทธิ์ และ พระยาอนุชิตราชา ในการสงครามกับล้านช้างและเขมร
รัชกาลที่ 1 ทรงยกฐานะเมืองนครราชสีมาเป็นเมืองชั้นเอก กำกับตรวจตราเมืองประเทศราช ๓ เมือง คือ เวียงจันทน์ นครพนม จำปาศักดิ์ ให้รวมทั้งปกครองหัวเมืองเขมร มีเจ้าพระยานครราชสีมาเป็นผู้สำเร็จราชการ
ในสมัยรัชกาลที่ 3 ชาวเมืองนครราชสีมามีบทบาทในการปราบกบฏเจ้าอนุวงศ์ และผู้นำในการสนับสนุนช่วยเหลือการรบ คือ คุณหญิงโม ภริยาปลัดเมืองนครราชสีมา ได้รับการแต่งตั้งเป็นท้าวสุรนารี จากนั้นโคราชได้กลายเป็นชุมทาง การค้าที่สำคัญ ในการติดต่อระหว่างภาคตะวันออกเฉียงเหนือกับภาคกลาง มีกองเกวียน กองคาราวานการค้า ขนาดใหญ่ผ่าน และ หยุดพักอยู่เสมอ
ในสมัยรัชกาลที่ 4 บาทหลวงปาลเลกัวซ์ ได้เขียนว่า ตัวเมืองโคราชล้อมรอบด้วยกำแพงตั้งอยู่บนที่ราบสูง เดินทางจากบางกอกใช้เวลา 6 วันโดยไต่ระดับสูงขึ้นไปตามเส้นทาง ดงพญาไฟ ประชากรโคราชมีประมาณ 60,000 คน ครึ่งหนึ่งเป็นคนสยาม อีกครึ่งหนึ่งเป็นคนเขมร ในตัวเมืองมีประชากร 7,000 คน มีคนจีนประมาณ 700 คน มีเหมืองแร่ทองแดง มีโรงหีบอ้อย สินค้า คือ ข้าว งาช้าง หนังสัตว์ เขาสัตว์ ไม้เต็ง อบเชย
ในสมัยรัชกาลที่ 5 มีการจัดตั้งมณฑลนครราชสีมาเพื่อควบคุมดูแลหัวเมืองในบริเวณใกล้เคียง เป็นมณฑลแรกของประเทศ มีการจัดตั้งกองทหารประจำมณฑลตามหลักสากล มีการตั้งโรงเรียนนายร้อยตำรวจที่นครราชสีมา มีการสร้างทางรถไฟจากกรุงเทพฯ ผ่านอยุธยา สระบุรี ดงพญาไฟ ไปสู่นครราชสีมา จนเปิดการเดินรถไฟหลวง สายกรุงเทพ - นครราชสีมา ได้สำเร็จ การคมนาคมติดต่อสะดวกขึ้นเป็นอย่างมาก ในช่วงเดียวกันฝรั่งเศสได้เข้ามามีอำนาจเหนือคาบสมุทรอินโดจีน ทำให้สยามจำต้องเร่งการปรับปรุงพัฒนาราชอาณาจักรโดยเฉพาะในบริเวณภาคตะวันออกเฉียงเหนือ
ในสมัยรัชกาลที่ 6 มีการจัดตั้งการขนส่งปรษณียภัณฑ์ทางอากาศ และ สายการบินระหว่าง กรุงเทพ - นครราชสีมา มีการขยายเส้นทางรถไฟสายอีสาน จนสามารถขยายเส้นทางการเดินรถไฟจาก นครราชสีมา ถึง ขอนแก่น และ นครราชสีมา ถึง อุบลราชธานี ในสมัยรัชกาลที่ 7
ในช่วงหลังเปลี่ยนแปลงการปกครอง พระองค์เจ้าบวรเดช ได้รวบรวมกองกำลังทหารจากมณฑลนครราชสีมาเป็นหลัก ร่วมกับ พันเอกพระยาศรีสิทธิ์สงคราม เพื่อทำการต่อสู้กับคณะผู้เปลี่ยนแปลงการปกครอง คณะผู้ก่อการได้ยกกองกำลังเข้ามาล้อมกรุงเทพฯ แต่เมื่อการต่อสู้ยืดเยื้อในที่สุดก็ต้องถอยทัพและประสบความพ่ายแพ้เนื่องจากมีกำลังที่น้อยกว่า เหตุการณ์ครั้งนี้ทำให้ พันโทหลวงพิบูลสงครามผู้บัญชาการกองกำลังผสมฝ่ายรัฐบาล มีอำนาจในการควบคุมกำลังทหารมากขึ้นส่งผลให้ได้อำนาจทางการเมืองและจัดตั้งรัฐบาลทหารได้ในเวลาต่อมา
ในช่วงสงครามโลกครั้งที่สอง กองทหารในสังกัด มณฑลทหารบกที่ 3 นครราชสีมา ได้ทำการร่วมรบในกรณีพิพาทอินโดจีนกองทัพไทยสามารถยึดดินแดนกลับคืนมาบางส่วน เป็นการชั่วคราว หลังสงครามโลกครั้งที่สอง สหรัฐอเมริกาได้ให้ความช่วยเหลือสร้างถนนมิตรภาพ จาก สระบุรี ถึง นครราชสีมา ซึ่งเป็นทางหลวงที่ได้มาตรฐานดีที่สุดของประเทศในขณะนั้น ในช่วงสงครามเวียดนาม สหรัฐอเมริกาได้ขอใช้ โคราช เป็นฐานบัญชาการการรบและเป็นต้นกำเนิดของกองบิน 1 ฐานทัพหลักของกองทัพอากาศในปัจจุบัน ในปี พ.ศ. 2523 มีความพยายามรัฐประหารโดยกลุ่มทหารของ พลเอกสัณห์ จิตรปฏิมา แต่ พลเอกเปรม ติณสูลานนท์นายกรัฐมนตรี ได้กราบบังคมทูลเชิญเสด็จ พระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัว และ พระราชวงศ์ ทรงแปรพระราชฐานไปประทับที่นครราชสีมา กองกำลังทหารจากกองทัพภาคที่ 2 นำโดยพลตรี อาทิตย์ กำลังเอกได้เป็นกองกำลังหลักในการปราบกบฏลงได้ในที่สุด หลังจากนั้น อดีตผู้บัญชาการกองทัพภาคที่ 2 หลายท่านได้ก้าวเข้าสู่ตำแหน่งผู้บัญชาการทหารบกในเวลาต่อมา
มีอดีตนายกรัฐมนตรีสามท่านที่มีถิ่นฐาน เติบโตในตำแหน่งหน้าที่การงานจากนครราชสีมา คือ พลเอกเปรม ติณสูลานนท์ พลเอกชาติชาย ชุณหะวัณ และ พลเอกสุรยุทธ์ จุลานนท์ เนื่องจากความสำคัญทางยุทธศาสตร์ นครราชสีมา ได้กลายเป็นเมืองศูนย์ราชการที่สำคัญที่สุดรองจากกรุงเทพมหานคร เป็นศูนย์กลางทางเศรษฐกิจ การค้า การลงทุน การเงิน การศึกษา การสาธารณสุข การวิจัย การคมนาคม และ การอุตสาหกรรม ของภาคตะวันออกเฉียงเหนือ รวมทั้งเป็นที่ตั้งของกองฐานกำลังรบหลักของกองทัพบก และ กองทัพอากาศ ในปัจจุบัน เปรียบได้ว่าเป็นเมืองหลวงของภาคตะวันออกเฉียงเหนือ
