Указом от 1 мая 1797 года слобода получает статус уездного города с названием Старобельск. Город неоднократно переходил из состава Слободско-Украинской в Воронежскую, а в 1824 году Старобельский уезд возвращен в Харьковскую губернию. В течение долгих десятилетий Старобельск был центром самого крупного уезда Харьковской губернии.
Высокоплодородные земли, обилие водных ресурсов, благоприятный климат способствовали сельскохозяйственному производству. Уезд славился своими пшеницами. Значительная часть зерновых перерабатывалась на муку и крупы и вывозилась даже за пределы России. На высоких травостоях степей выпасались большие отары овец и табуны лошадей, гурты крупного рогатого скота. В уезде было 5 государственных конезаводов, значительная часть выращенных на них лошадей закупалась армией. Развивалось молочное и мясное животноводство, птицеводство.
Старобельск с самого своего основания был хорошо спланирован. Основательно город застроен по плану 1898 года. Центральные улицы занимали усадьбы князей, дворянства, купечества и духовенства.
Постепенно Старобельск становится культурный и духовным центром юга Харьковской губернии. Здесь открываются мужская и женская гимназии, городское училище, 8 приходских школ, школа-пансион для девочек. Работал драматический театр, концертный зал для дворянства, впервые в губернии появился синематограф, открывается бесплатная массовая библиотека. Все четыре ежегодные городские ярмарки имели многодневную культурную программу.
В начале XX века в Старобельске открывается первая в Донбассе глазная больница, четыре отделения уездной больницы.
Старобельск с XVIII века стал значительным духовным центром. В 1794 году в городе освящен кафедральный собор Покровской Божьей Матери. В 1858 году по решению Синода «В память усопшего Государя Николая I» был заложен храм с «именем Николаевский, Николаевская церковь», ныне – Свято-Николаевский кафедральный собор. В 1870 году был основан Свято-Скорбященский женский монастырь с собором Святой Троицы. Колокольные звоны городских храмов были слышны далеко в округе.
С 1797 по 1923 год Старобельск был центром самого крупного по занимаемой площади и самого большого по численности населения уезда Харьковской губернии.
Первая мировая война наложила свой отпечаток на жизнь города и уезда. С начала войны и по апрель 1917 года в армию были призваны более 56 тысяч мужчин, или 50,3 % трудоспособных мужчин.
Посевная площадь сократилась почти на одну треть, каждое пятое хозяйство весной 1917 года уже ничего не сеяло. Хлеб и мука для большинства населения оказались за чертой доступного. Это вызвало рыночные («бабьи») бунты. В уезде активно действовали политические группы эсеров, меньшевиков и большевиков.
События в Петербурге, отречение от престола Николая II, отражались на обстановке на Украине. К власти пришла Центральная Рада. 23 октября в Луганске власть перешла к Советам.
18 января 1918 года в Старобельске собралось 300 делегатов от всех волостей уезда. Съезд работал 2 дня. Он провозгласил на Старобельщине советскую власть, избрал исполком уездного состава в количестве 64 человек. На первом заседании исполкома были назначены руководители отделов, комиссар, председатель комиссии по реквизиции и конфискации помещичьих и церковных земель, национализации промышленных и торговых предприятий.
Приглашенные Центральной Радой немецкие войска в конце апреля 1918 года, оттеснив к Луганску 5-ю Украинскую армию под командованием К.Е. Ворошилова, заняли Старобельск. Оккупанты и их пособники развернули в уезде настоящий террор. Расстрелы мирного населения, грабежи прокатились по всем волостям уезда. Каждый день на железнодорожную станцию Сватово, уходили немецкие машины с зерном, мукой, увозили мясо, подсолнечное масло, птицу, яйца. Лошадей и скот гнали табунами. Это была плата украинского правительства за германскую военную помощь.
Из Старобельска немцы ушли в начале октября 1918 года. На место немцев в город вошла чеченская дивизия. Белоказаки не меньше грабили население, а по жестокости не уступали иноземным оккупантам.
В ответ на жестокость и грабежи во многих волостях появились отряды самообороны. В декабре в Беловодске вспыхнуло восстание крестьян. Оно было жестоко подавлено, а активные его участники расстреляны. В этих условиях в ноябре 1918 года 4 крупных партизанских отряда объединились в «Охочий казачий курень». Это формирование совместно с Валуйским партизанским отрядом и воронежским полком ВЧК 25 декабря 1918 года освободили Старобельск.
4 января 1919 года «казачий охочий курень» был постановлением ревкома преобразован в 1-й Старобельский партизанский полк, а в марте того же года стал именоваться 372-м стрелковым полком. Уже в апреле он участвовал в героической защите Луганска от войск генерала Деникина, Мамонтова, Шкуро.
372-й стрелковый полк прошел тяжелый путь гражданской войны. Он дрался у Луганска и Дебальцево, Касторной и Ливны, Орла и Ельца, Славянска и Нового Оскола, Таганрога и Мелитополя, участвовал в штурме Перекопа.
В 1972 году у входа в парк Старобельска был открыт памятный знак прославленному полку.
Летом 1919 года (на третий день Троицы) в Старобельск вошли деникинцы. Только в декабре под натиском Первой конной армии белоказаки покинули город, были освобождены северные волости Старобельского уезда.
Зима 1919–1920 годов выдалась необычайно суровой и голодной. В городе вспыхнула эпидемия сыпного тифа, появились групповые заболевания холерой. Усилиями эпидемотряда, был развернут госпиталь. Только в апреле с эпидемией было покончено.
1920-й год стал годом стабилизации власти в Старобельском уезде. Создаются военно-революционный комитет, профсоюзы работников просвещения, торговли, пищевой промышленности, комсомольская организация. На селе продолжается перераспределение земли, в селах организовано 235 комитетов бедноты (комбеды).
Крестьянская повстанческая армия Нестора Махно сложилась к весне 1919 года. Махновские отряды сопротивлялись войскам интервентов, петлюровцам, белым и красным. Это движение было третьей силой гражданской войны. Никто не знал численности этой армии, в нее ежедневно сотнями вливались в основном крестьяне и, вволю навоевавшись, уходили из нее. Два с половиной года махновцы передвигались по Украине, неся потери и проливая реки крови.
3 сентября махновцы вошли в Старобельск, смяв отдельные очаги сопротивления красноармейцев. Весь день махновцы искали коммунистов и активистов по списку, переданному им местной буржуазией. В результате погибла половина состава партийной организации города. Окрестные села и Старобельск грабились трое суток, громились и жглись советские учреждения. Были ограблены все сейфы, опустошены магазины, склады, аптеки. Экономике уезда был нанесен огромный ущерб. Сам Махно оперирован в больнице, его рана ноги была в очень запущенном состоянии. Через три дня махновцы неожиданно покинули Старобельск, чтобы через месяц вернуться в этот город, а батько Махно – в ту же больницу.
В этот период с 29 сентября 1920 года махновцы прекращают враждебные действия против Советской власти.
Идея союза состояла в том, что махновцы стремились получить автономию в Гуляйпольском районе Украины. 29 сентября махновцы как союзники Советской власти входят в Старобельск. Слухи парализовали работу всех учреждений, а многие просто убежали из города. Махно из-за ран был вынужден лечь в больницу. М.Фрунзе прислал из Харькова профессора-хирурга для лечения Махно. Военно-политическое соглашение между Советским правительством Украины и Махно было подписано в Старобельске. По нему немедленно освобождались из мест лишения свободы махновцы и анархисты, и в дальнейшем они не преследовались за исключением тех, кто выступает против Советской власти с оружием. Махновцы получили право участвовать в выборах в Советы и т. д. Соглашение по военным вопросам с советской стороны подписали М. Фрунзе, Бела Кун, а с махновской – Куриленко и Попов. Документ предусматривал вхождение в состав Вооруженных сил республики как партизанской армии, подчиненной командованию Красной Армии, но с сохранением внутри себя прежнего порядка.
Из Старобельска махновская армия двинулась на Южный фронт в район Крыма на борьбу с Врангелем. Повел ее Каретников, а Махно остался в городе для долечивания ран. Он понимал нереальность идеи анархизма, видел распад своей армии. Его угнетал союз с Советской властью, но большевикам он не доверял, и интуиция подсказывала ему, что заключенное в Старобельске соглашение для его армии добром не кончится. После Крымской кампании махновцы отказались идти на польский фронт, и были частично разоружены, частично разгромлены. В 1921 году с небольшим конным отрядом Махно метался по востоку Украины, не встречая поддержки населения. Дважды его отряд побывал на Старобельщине, но без захода в город. Последний раз в уезде он был 5 августа 1921 года. С горсткой преданных ему соратников 28 августа 1921 года он перешел границу с Румынией. Дважды его с женой сажали в тюрьму поляки и немцы. Сбежав из тюрьмы, он поселился во Франции. Жил случайными заработками и в бедности. Умер от туберкулеза в 1934 году, похоронен на кладбище Пер-Лашез.
Кроме махновщины на Старобельщине бесчинствовали многочисленные вооруженные банды. Их формирование началось весной 1920 года. Банды налетали на села и малые города, убивали коммунистов, комсомольцев, активистов Советов, комитетов бедноты и заодно грабили. Бандитизм быстро поражал волости Старобельщины, летом вокруг города действовали десятки банд. К осени положение в уезде стало угрожающим. В одном из военных донесений говорилось: «Советская власть здесь существует только вдоль железной дороги на расстоянии пушечного выстрела с бронепоезда». Чрезвычайная ситуация требовала срочных мер по борьбе с бандитизмом. Наряду с направлением в уезд воинских формирований, в Старобельске в марте 1920 года организуется уездная чрезвычайная комиссия (УЧК), председателем которой назначается Медведев Дмитрий Николаевич. Благодаря его умелым действиям были ликвидированы мелкие банды, а путем агитации удалось склонить к сдаче оружия несколько крупных. В течение весны и лета 1921 года в уезде были ликвидированы 15 банд. Однако в конце лета того года еще действовало с десяток малочисленных банд. К весне 1922 года с бандитизмом в Старобельском уезде было в основном покончено. Но последняя банда была разбита только в 1924 году.