Negli anni delle ‘guerre d’Italia’ fra Francesi e Imperiali si susseguono i passaggi degli eserciti dei re di Francia, ospitati nel castello di Torino (Luigi XII nel 1507, Francesco I nel 1515). Per contrastare le mire francesi che avevano ottenuto lo scorporo dalla diocesi di Torino da Saluzzo, eretta in vescovato nel 1511, il duca Carlo II e il vescovo Giovanni Francesco della Rovere nel 1513 riescono a far promuovere dal papa Torino a sede arcivescovile. Dal punto di vista militare il duca fa costruire quattro bastioni agli angoli della cinta muraria e un baluardo davanti al castello. Ciò nonostante, i Francesi nel 1536 occupano Torino con una certa facilità, bene accolti dagli abitanti, mentre il duca e la corte si ritirano a Vercelli. In seguito i Francesi provvedono tuttavia al rafforzamento della piazza, facendo radere al suolo i borghi fuori le mura che impediscono il tiro delle artiglierie. Scompaiono così i borghi di porta Segusina, di porta Dora e di Po e le chiese suburbane, fra cui l’antica abbazia di San Solutore.

Nel 1538 il Piemonte sabaudo viene annesso al Regno di Francia e nel 1539 Francesco I istituisce a Torino un Parlamento e la Corte dei Conti, sul modello delle capitali provinciali francesi, ma l’università è temporaneamente soppressa.

Nel 1548 il re Enrico II entra trionfalmente in città, ora governata da un viceré. Solo nel dicembre 1562 i Francesi lasciano la città: nel febbraio 1563 entra il duca Emanuele Filiberto prendendo residenza nel palazzo dell’arcivescovo. Sotto i Francesi la città conosce comunque un ulteriore impulso economico e demografico – anche se le 10-12000 unità sono superate solo con il ritorno dei Savoia e con il successivo organizzarsi della corte – mantenendo il suo primato politico e amministrativo in Piemonte, favorito dalla posizione stradale che contribuisce allo sviluppo delle sue strutture ricettive: in questo periodo si contano oltre una cinquantina fra alberghi e taverne e alcuni albergatori raggiungono un rango elevato, come i titolari dell’albergo del Cappel Rosso, situato presso il centralissimo incrocio di via Garibaldi con via Porta Palatina e dotato di 14 letti e di una cantina di cinque botti. Alla prima metà del Cinquecento si può far risalire anche la sistemazione dell’albergo della Corona Grossa (l’edificio è tuttora esistente in via IV Marzo), attestato nel 1523 come Hospicium Corone.