В 1772 г. гомельские земли (кроме западной части, присоединившейся к России в 1793 г.) в результате первого раздела Речи Посполитой вошли в состав Российской империи, в 1793 г. стали частью новоучреждённой Минской, Изяславской и Брацлавской епархии (см. Минская епархия). С 1773 г. Гомель был центром уезда Рогачёвской провинции, в 1777 г. стал местечком Белицкого уезда. В 1774 г. город с уездом и 11 тыс. крестьян был пожалован императрицей Екатериной II в ознаменование заключения Кючюк-Кайнарджийского мира графу Петру Александровичу Румянцеву-Задунайскому, который покровительствовал в своих владениях не только православным, но и католикам и старообрядцам. Административные учреждения из замка были переведены на другой берег Сожа, в Новую Белицу, где позднее открылось церковноприходское училище. В 1780 г. Гомельский замок был разобран, в 1785 г. на его месте началось возведение каменного дворца и генеральное переустройство центра города. После окончания строительства дворца (1804 г.) бывшая замковая Никольская церковь была отобрана у униатов, монастырь при ней упразднён, церковь превращена в дворцовую. В 1796–1826 гг. Гомелем владел граф Николай Петрович Румянцев. По его указанию в деревне Волотовой в 1805–1817 гг. была сооружена Никольская церковь. В 1799–1819 гг. архитектор Дж. Кларк построил в Гомеле православное духовное училище (перестроено во второй половине XIX в.). В 1809 г. в городе также по проекту Дж. Кларка был заложен православный каменный Петропавловский храм, строительство которого завершилось в 1824 г. (с 1872 г. – собор). Иконостас, иконы, Евангелие, евхаристические сосуды и напрестольный крест были пожертвованы храму Н.П. Румянцевым; его могила находится в левом рукаве трансепта (над захоронением был установлен памятник «Богиня мира», копия Василия Ивановича Демут-Малиновского с оригинала Антонио Кановы, и бронзовый бюст Н.П. Румянцева, который хранится в Гомельском областном краеведческом музее). В 1850 г. храму была передана утварь и книги из закрытого старообрядческого Ильинского скита в Спасской слободе Гомеля. Первым настоятелем храма (1824–1829 гг.) был протоиерей Иван Иванович Григорович – видный белорусский историк и лингвист, исследованиям которого покровительствовал Н.П. Румянцев. Вместо разобранной деревянной Троицкой церкви к 1833 г. в Гомеле была сооружена каменная, немного раньше построена кладбищенская Преображенская церковь.