A pecuária e a lavoura de cana-de-açúcar impulsionaram o progresso, definitivamente assegurado quando o porto começou a exportar o ouro extraído de Minas Gerais, no século XVII. Entre 1583 e 1623 a área de maior destaque de produção de açúcar, no sul do Brasil, se deslocou de São Vicente para o Rio de Janeiro, na região da baía de Guanabara.
Se, em 1629, havia sessenta engenhos em produção no Rio de Janeiro, em 1639, já havia 110 engenhos e o Rio de Janeiro passou a fornecer açúcar a Lisboa, devido à tomada de Pernambuco durante as invasões neerlandesas. Ao final do século, havia 120 engenhos na região.
Com a Restauração da Independência Portuguesa, em 1640, os comerciantes e donos de embarcações receberam permissão de comercializar diretamente com a África a partir do porto do Rio de Janeiro, visando, complementarmente, ao tráfico de escravos para o rio da Prata. Tal comércio foi bastante impactado pela tomada de Angola pelos neerlandeses na mesma época.
A utilização de escravos indígenas foi ampliada, mas os comerciantes e proprietários tiveram que se indispor com os jesuítas por causa das proibições papais relativas à escravização dos índios.
A Carta Régia de 30 de junho de 1647, passada pela Chancelaria de D. João IV, outorgou o título de “a muy leal cidade de São Sebastião do Rio de Janeiro” o que lhe assegurava os mesmos privilégios de cidades como Lisboa ou o Porto, na metrópole.
O cultivo do açúcar foi incrementado e com isto aumentou-se a necessidade de escravos, mas a situação foi resolvida com a retomada de Angola em 1648, trazendo tranquilidade às relações com os jesuítas. Apesar disso, os preços do açúcar flutuavam constantemente e sofreram baixas entre 1635 e 1645, com a conquista de Pernambuco pelos neerlandeses e entre 1659 e 1668, devido à proibição de fabricação e venda de aguardente, usada no comércio com a África e também com a Revolta Municipal – na cidade do Rio – de 1660 contra a dinastia de Salvador Correia de Sá e Benevides.
Com Salvador Correia de Sá e Benavides, o Rio adquiriu uma importante manufatura da construção naval, que chegou a construir o com seus 114 canhões, mas o setor não se manteve e decaiu por falta de mão de obra. O porto, no início somente militar, passou a exportador de açúcar e importador de escravos. A cabotagem aumentou a partir de 1660 incluindo o comércio legal com as outras capitanias e o comércio ilegal com Buenos Aires que enriqueceu um grupo de comerciantes.
Em 1645, com ataques neerlandeses aos barcos mercantes, foi criado o sistema de frotas único para o Brasil, que se fazia uma vez por ano, com forte escolta de barcos de guerra. Embarcações de particulares podiam se juntar à frota, mas havia restrições quanto à participação de barcos pequenos, o que afastava muitos proprietários de navios. Havia ainda o problema da carestia dos fretes.
Portugal, como necessitava de dinheiro, de soldados e de barcos para a luta contra os neerlandeses no nordeste brasileiro e em Angola, cedeu às exigências e incluiu a participação de barcos menores. A frota chegava a Lisboa, depois de percorrer diversos portos brasileiros, com um número de setente a noventa embarcações.
Desde 1649, fora criada a Companhia Geral de Comércio do Brasil, que não dispunha de capital suficiente e, quando tinha, era desviado para atividades militares. A Companhia tinha o monopólio da venda de vinho, bacalhau, farinha de trigo e azeite no Brasil. Em 1659, a Companhia perdeu o monopólio que impedia a fabricação e venda de aguardente e, em 1720, seria extinta.
Com a chegada de Getúlio Vargas ao poder, vários interventores foram nomeados, o que não alterou o quadro sócio-econômico fluminense até que, em 1937, é nomeado Ernani do Amaral Peixoto, genro de Vargas (este casou-se com Alzira Vargas em 1939) e que pôde realizar muito pelo estado, dando incentivo ao seu desenvolvimento industrial, com a construção, da Companhia Siderúrgica Nacional (CSN) em Volta Redonda, no Vale do Paraíba fluminense e da Fábrica Nacional de Motores (FNM), em Duque de Caxias, na Baixada Fluminense, bem como a expansão da malha rodoviária estadual.
Amaral Peixoto ainda mobilizou a população fluminense no esforço de guerra, que resultou na aquisição, com os recursos arrecadados, de um novo navio para a Marinha de Guerra brasileira.
Data desse período, também, a formação de várias instituições de ensino superior e centros de estudo sobre a cultura e história fluminenses, que procuravam resgatar a memória e construir uma identidade para a população do estado, esvaziado econômica e politicamente desde o fim do Segundo Império.
Com a queda de Vargas, Amaral Peixoto foi afastado do comando do Estado e cinco interventores sucederam-se no governo fluminense até a eleição, em 1947 de Edmundo de Macedo Soares e Silva, construtor da usina de Volta Redonda, que reorganizou a administração e as finanças estaduais, bem como continuou o incentivo à industrialização e à produção agropecuária.
Foi sucedido, entretanto, por Amaral Peixoto, que dá nova força à expansão industrial e rodoviária, datando desse período a criação da Companhia Nacional de Álcalis.
Até o ano de 1964, os governos estaduais procuram dinamizar a economia fluminense, reformando a estrutura do estado, organizando sua educação superior (cria-se em 1960 a Universidade Federal do Estado do Rio de Janeiro, posteriormente Universidade Federal Fluminense), melhorando a infra-estrutura elétrica (é desse período a criação das Centrais Elétricas Fluminenses, posteriormente CERJ) e dando nova feição à cidade de Niterói.
Após o Golpe de 1964, o governador Badger da Silveira, recém-eleito em 1963, é afastado do cargo, sendo substituído pelo General Paulo Torres que trata de criar a Companhia de Desenvolvimento do Estado do Rio de Janeiro.
Segue-se a ele Jeremias Fontes e Raimundo Padilha, que seria o último governador do estado do Rio antes da fusão com o da Guanabara, datando do seu governo a conclusão da Ponte Rio-Niterói e o início da construção da usina nuclear de Angra dos Reis.