Au XVI^e siècle, Olomouc, capitale royale de la Moravie, se rangeait parmi les centres les plus importants, non seulement dans le cadre des pays de la Couronne tchèque, mais aussi dans l’ensemble de l’espace centre-européen. La montée en puissance et le développement de la Renaissance, que représentera à Olomouc avant tout l’important noble hongrois sur le siège épiscopal d’Olomouc, Stanislas Thurzo, sont aussi liés à l’essor économique et territorial de la ville au XVI^e siècle. Mais cette période est aussi une époque de conflits religieux entre catholiques et protestants. L‘arrivée des jésuites en ville (1566) sera le signal de la progression de la Contre-Réforme. C’est en 1573 que fut fondée à Olomouc la deuxième plus ancienne université des pays tchèques - l’académie des jésuites.

La guerre de Trente Ans (1618-1648) représentera également pour Olomouc une période de déchéance et de privations. La plus grande catastrophe pour la ville sera sa prise et son occupation par les troupes suédoises (1642-1650). Les Suédois laisseront après leur départ une ville dévastée et dépeuplée. La proposition de l’empereur consistant à démolir entièrement la ville, qui, fort heureusement, ne fut jamais réalisée, témoigne bien de l’état pitoyable de la ville après la guerre de Trente Ans.

Olomouc, jusqu’alors capitale de la Moravie, avait perdu durant la guerre de Trente Ans sa position dominante en Moravie. En 1655, l’empereur Ferdinand III déclarera Olomouc ville fortifiée. Dans la deuxième moitié du XVII^e siècle se déroulera graduellement l’édification des fortifications baroques de la ville, qui ne sera toutefois achevée que cent ans plus tard par Marie-Thérèse.

En 1709, Olomouc fut touchée par un grand incendie, qui s’étendit à presque toute la ville. Ses conséquences furent cependant rapidement maîtrisées, l’incendie ayant été le déclic pour la réalisation de vastes reconstructions et nouveaux édifices, et ce n’est qu’après 1709 qu’Olomouc acquerra son aspect de Baroque culminant. En 1758, les Prussiens firent le siège d’Olomouc, mais ils ne parvinrent pas à prendre la forteresse.

C’est en 1777 que l’évêché d’Olomouc sera érigé en archevêché.