Hình ảnh biểu trưng, bản đồ của Hải Phòng thời Pháp thuộc. Đầu thế kỷ XIX.
Sau khi nhà Nguyễn chính thức được thành lập năm 1802 và kiểm soát gần như toàn bộ lãnh thổ Việt Nam như ngày nay nhưng ảnh hưởng về chính trị và kinh tế của xứ Đàng Ngoài bao gồm phần lớn miền Bắc Việt Nam đã không còn như thời trước. Hệ quả của chính sách bế quan tỏa cảng của triều đình Huế cùng sự buông lỏng cai trị đối với phần Đông Bắc đất nước đã khiến nhiều vùng đất thuộc địa bàn Hải Phòng khi đó thường xuyên ở vào tình trạng bất ổn chính trị, đời sống nhân dân bấp bênh do thiên tai và nạn hải tặc từ miền nam Trung Hoa.
Từ năm 1871 đến năm 1873, Cử nhân Bùi Viện, được sự tiến cử với vua Tự Đức của Doanh điền sứ TS nho học Doãn Khuê, đã thực hiện việc xây dựng một bến cảng bên cửa sông Cấm mang tên Ninh Hải và một căn cứ phòng ngự bờ biển ở liền kế bên, gọi là nha Hải phòng sứ.[14] Khi Pháp đánh chiến Bắc Kỳ lần thứ nhất năm 1873 – 1874, Nhà Nguyễn phải ký Hòa ước Giáp Tuất, trong đó quy định Nhà Nguyễn phải mở cửa thông thương các cảng Ninh Hải (sau là Hải Phòng) thuộc tỉnh Hải Dương và Thị Nại tỉnh Bình Định, để đổi lấy việc Pháp rút quân khỏi Bắc Kỳ. Sau đó tại cảng Ninh Hải này, Nhà Nguyễn và Pháp lập nên một cơ quan thuế vụ chung, quản lý việc thương mại ở vùng cảng này gọi là "Nha Thương chính".
Ngày 11 tháng 09 năm 1887, thực dân Pháp tách một số huyện ven biển của tỉnh Hải Dương nằm lân cận cảng Ninh Hải ra để thành lập tỉnh Hải Phòng gồm: An Dương, An Lão và Nghi Dương.
Ngày 19 tháng 7 năm 1888, Toàn quyền Đông Dương ký sắc lệnh thành lập thành phố Hải Phòng nằm trong tỉnh Hải Phòng và Hà Nội thuộc tỉnh Hà Nội, từ đó thành phố Hải Phòng chính thức có tên trên bản đồ Liên bang Đông Dương. Đến 1893 thêm huyện Tiên Lãng và năm 1898 thêm huyện Thủy Nguyên nữa được cắt về tỉnh Hải Phòng và thành phố Hải Phòng được tách ra từ tỉnh Hải Phòng,[15] phần còn lại của tỉnh Hải Phòng lập thành tỉnh Phù Liễn, từ năm 1906 đổi tên là tỉnh Kiến An.
Về mặt hành chính, thành phố Hải Phòng là một nhượng địa nên thời kỳ này thuộc quyền trực trị của Pháp thay vì dưới thể chế bảo hộ của xứ Bắc Kì. Vào cuối thời Pháp thuộc khoảng thập niên 1940, dân số Hải Phòng tính được 73.000 người, chiếm địa vị thành phố lớn thứ 4 sau Sài Gòn, Chợ Lớn, và Hà Nội.[16] Dưới thời Pháp thuộc, cuối thế kỷ XIX đầu thế kỷ XX, Hải Phòng đứng ngang hàng với Hà Nội, Sài Gòn, là thành phố cấp I. Là hải cảng lớn nhất của xứ Bắc Kỳ, đầu mối giao thông quan trọng trên đường hàng hải quốc tế và là một trung tâm công nghiệp, Hải Phòng đã trở thành một trong những cái nôi đánh dấu sự ra đời của giai cấp công nhân và phong trào công nhân Việt Nam đấu tranh chống lại sự áp bức bóc lột của thực dân Pháp. Hải Phòng là một trong những trung tâm của phong trào cách mạng cả nước trong các cao trào cách mạng 1930 – 1931, 1936 – 1939 và 1939 – 1945.
