Бывшая усадьба превращается в одну из главных резиденций Павла, куда он переводит купцов и мещан из упразднённого города Рождественска. Гатчина трансформируется в образцовый город-крепость, где создаются условия для определённого рода занятий. Возводятся стекольный, фаянсовый, полотняный заводы и различные мастерские. Открыты были также госпиталь, аптеки, гимназия, военно-сиротский дом для солдатских детей. Павел отличался и веротерпимостью, при нём в Гатчине помимо православных храмов были созданы лютеранская кирха и католический костёл.
Продолжались работы по благоустройству дворца. По замыслу В. Бренна произвели надстройку боковых корпусов, устроили сквозные галереи первого этажа, застеклили аркады и др. Дворец приобрёл более строгий, внушительный, близкий к крепости облик. Внутри он превратился в подлинную сокровищницу произведений искусства. Из Эрмитажа сюда было переправлено 168 картин, старинное оружие, античные статуи, французские гобелены. Зелёный луг перед дворцом был превращён в плац — парадную площадь с каменными бастионами и подъёмным мостом. В это же время воплощаются оригинальные «затеи» Николая Львова. Венцом деятельности его стал Приоратский дворец у Чёрного озёра (1797-1797) — изящный, западноевропейского типа «замковый ансамбль из умятой земли» с высокой каменной башней. Как отмечают знатоки, он стал единственным в мире образцом применения в строительстве землебитной техники. Это «земляное игуменство», или католический монастырь предназначался для учреждённого в России в 1797 г. великого приорства Мальтийского ордена. Возглавлял его приор (игумен) француз Конде, которого Павел I пригласил в Гатчину. Сам же правитель России принял титул великого магистра Мальтийского ордена. Павел I считал, что Мальтийский орден поможет ему преодолеть растущее влияние идей французской буржуазной революции. Однако выдворенные с Мальты иоанниты — члены духовно-рыцарского ордена, в холодную Россию не приехали. И Приоратский дворец так и не использовался по своему прямому назначению.
К началу XIX столетия дворцово-парковый ансамбль Гатчины становится подлинным шедевром ландшафтного искусства. Он состоит из четырёх крупных массивов общей площадью более 700 га, зелёным кольцом опоясывающих Гатчину: Дворцовый, Приоратский парки, Зверинец и Сильвия: На территории парков находится система прекрасных озёр со множеством островов и протоков. Соединённые руслами рек Гатчинки и Колпанки, озёра придают удивительную, поэтическую гармонию всему дворцовопарковому ансамблю, его павильонам, мостам, воротам, террасам и видовым площадкам. Подмечено, что озёра нередко излучают особый свет, мистическое сияние, как правило, в туманную или дождливую погоду. В создание парков Гатчины свой вклад внесли мастера Д. Шпарро, Д. Хекет, Ф. Гельмгольц.
Парк украшается мифологическими и жанровыми статуями русских и итальянских мастеров. Возникают новые мосты, паромы, водоёмы. Появляются инженерные сооружения, подпорные стены, насыпные террасы, облагораживающие рельеф. По озёрам курсировала флотилия из двух яхт и многих малых судов.
После гибели Павла I до 1828 г. Гатчина принадлежала вдовствующей императрице Марии Фёдоровне, затем Николаю I. В 1845-1857 гг. здание Гатчинского дворца подверглось частичной перестройке. По проекту архитектора Р. Кузьмина была увеличена высота флигелей, надстроены Часовая и Сигнальная башни, заново отделан ряд помещений.
1 августа 1851 г. перед фасадом главного дворца на place d’Honner по повелению Николая I был установлен бронзовый памятник Павлу I по модели скульптора Ивана Витали. По свидетельству современников, «при открытии этого памятника Александр III, тогда ещё маленький мальчик, стоял в форме павловского солдата почётным часовым. Думал ли он в то время, что ему придётся впоследствии царствовать и резиденцией своей избрать именно этот заброшенный многие годы дворец» (51, с. 11). Через 30 лет это стало реальностью.
Александр III с семьёй, как говорилось выше, разместился в Арсенальном каре дворца. К удивлению всех, для личных апартаментов из 528 помещений дворца было выбрано несколько маленьких и невысоких комнат в так называемых антресолях, между нижним этажом и бельэтажем, где в Павловы годы, по всей видимости, размещалась лишь придворная челядь. Обыкновенный человек среднего роста легко доставал там рукою до потолка, а император был высок, тучен и любил воздух. Одни окна комнат выходили в Собственный сад, другие — в Голландский. По указанию царя эти апартаменты были украшены картинами его любимых художников — Боголюбова, Поленова, Зичи. Из всех комнат наибольшее впечатление оставляла гостиная императрицы, которая всегда была заполнена цветами, и её дети называли «комнатой ароматов». Мария Фёдоровна в письмах не раз отмечала уют комнат, напоминающих каюты, «отсутствие туалетов и стеснения». В письме к матери от 8 октября 1886 г. она сообщает: «… Живём мы здесь как кроты — вполне для себя и только по воскресеньям даём большие обеды, а обычно обедаем здесь с двумя, самое большее, с тремя лицами из живущей здесь свиты» (там же).
Царские апартаменты, по мнению телохранителей, имели бесценное достоинство: все они выходили в круговой коридор, что облегчало охрану. Срочно был заложен подземный ход из здания и установлена сложная секретная сигнализация.
Чтобы попасть в апартаменты царя надо было пройти по двум ничем не примечательным винтовым лестницам, либо по коридору от роскошной мраморной лестницы, открывающей парадные покои. Посетив дворец, приятель и в какой-то степени ментор царя В. П. Мещерский, был поражён скромной обстановкой царских апартаментов. «Я пришёл в изумление, — признавался он, — когда пройдя все залы, все гостиные и спустившись вниз по лестнице в какой-то коридор, остановлен был скороходом у одной двери и услышал от него, что это дверь в кабинет императрицы. Я вошёл в маленькую комнату, где застал императрицу в обстановке, где не было заметно малейшего признака роскоши и где никак нельзя было себе представить жилище русской царицы. После аудиенции у императрицы тем же коридором я был проведён скороходом до комнат государя. По приёмной, в которую меня ввели, я увидел те же маленькие комнаты и ту же полнейшую простоту, а когда вышедший камердинер мне сказал: «Государь Вас просит» — и я вошёл в кабинет русского государя, мне показалось, что я в комнате скромного по положению и по средствам жильца в хорошо содержимом доме» (51, с. 14). У Александра III было четыре приёмных зала и кабинет в бельэтаже Арсенального каре. Мария Фёдоровна приём своих посетителей проводила в бывших залах императрицы Александры Фёдоровны — жены Николая I. В случае особо значимых приёмов гости собирались в залах XVIII в. — Белом, Тронных, Мраморной столовой. В дни праздников или памятных дат для трапез нижних чинов и прислуги использовались третий этаж центрального корпуса и помещения Кухонного каре. По распоряжению царя в Гатчинский дворец закупались и привозились из других дворцов живопись, иконы, фарфор. Из Таврического дворца и дворцовых складов здесь разместили мебель XVIII в., в том числе и вышедшую из мастерской Давида Рентгена, бронзу лучших французских мастеров — часы, канделябры, вазы. Обстановку приёмных залов и кабинета монарх подбирал сам, о чём отмечал в памятных книжках: «Устраивал картины Зичи в Арсенале и вазы в галерее», «в 3 1/4 был в залах, устраивал старинную мебель», «устраивал образа в церкви».
Александр III ревностно относился к своим функциям правителя огромной империи. Как отмечали современники, фигура это была цельная, натура незаурядная, характер крупный. И достоинства, и недостатки имел далеко не мелкие. При росте 193 см молодой император был наделён огромной работоспособностью и физической силой Геркулеса. Он, шутя, сгибал подковы и серебряные тарелки. Однажды у себя в кабинете он согнул, а затем разогнул железную кочергу. Он никогда не показывал свою силу в присутствии чужих людей. По свидетельству Н. А. Вельяминова, Александр III «с удивительной, редкой добросовестностью и честностью исполнял свои обязанности царя-самодержца. Обязанности эти требовали громадной, почти сверхчеловеческой работы, которой не соответствовали ни его способности, ни его познания, ни его здоровье, но он работал, не покладая рук, до самой своей смерти, работал так, как редко кто другой. Эта неустанная, непосильная работа его очень утомляла…» Вставал император в семь утра, умывался холодной водой, облачался в крестьянское платье, после краткой прогулки по парку сам варил кофе в стеклянном кофейнике и, наполнив тарелку сушками, грыз их.
