W XVII wieku podczas reformacji miasto zachowało charakter katolicki. W 1618 starosta Jan Gostomski sprowadził jezuitów, powstały wówczas tzw. Ateny Wałeckie, słynna szkoła przyklasztorna. W 1638 roku burmistrzem Wałcza był Szkot Michał Wolson.
W okresie I Rzeczypospolitej Wałcz należał do woj. poznańskiego i był siedzibą starostwa grodowego. W wyniku I rozbioru Polski w 1772 miasto zagarnięte przez Prusy, w 1773 zostało częścią nowo utworzonej prowincji Prusy Zachodnie. Kasacie uległ zakon jezuitów, a szkołę przekształcono w gimnazjum królewskie stanowiące ośrodek polskości. W latach 1807–1813 stacjonowały tu wojska francuskie i polskie. W 1841 w pożarze ratusza spłonęło archiwum miejskie. W XIX w. miasto odznaczało się szybkim rozwojem ekonomicznym. Działało tu kilka tartaków, odlewnia żelaza, fabryki maszyn i mebli, drukarnia, wapienniki, browar. W 1881 r. połączono Wałcz linią kolejową z Piłą, w 1888 r. z Kaliszem Pomorskim, w 1898 r. z Wierzchowem (rozebrana w 2016 r.), w roku 1904 z Człopą (rozebrana w 2007 r.) i w 1914 ze Złotowem (rozebrana w 1945 r.).