Odbudową zajęła się Elżbieta Sieniawska, a potem jej córka Zofia, która z kolei rezydencję wniosła w posagu do małżeństwa z Aleksandrem Augustem Czartoryskim w 1732 roku. Data ta oznacza początek "czartoryskiego stulecia” Puław, kiedy to rola miasta w kulturze Polski stale rosła aż do osiągnięcia, na krótko, roli faktycznej stolicy kulturowej Polski. Znaczenie tej magnackiej siedziby wzrosło po ślubie Adama Kazimierza Czartoryskiego z Izabelą z innego magnackiego rodu - Fleming, i po późniejszej przeprowadzce obojga do Puław, w 1785 roku.
Książę zapraszał do posiadłości i obejmował mecenatem postacie znaczące dla kultury polskiej. Przebywali tu ks. Grzegorz Piramowicz (wybitny nauczyciel), pisarze Franciszek Dionizy Kniaźnin, Jan Paweł Woronicz i Julian Ursyn Niemcewicz, ks. biskup Adam Naruszewicz - historyk i poeta, a także malarze Jan Piotr Norblin i Kazimierz Wojniakowski. Puławy zyskały wówczas przydomek "Polskie Ateny".
Tymczasem nadeszło powstanie kościuszkowskie i zemsta Rosjan za poparcie Czartoryskich dla niepodległości: puławska rezydencja znów została zniszczona.
Księżna Izabela wkrótce odbudowała i przebudowała pałac według projektu Chrystiana Piotra Aignera. Wtedy też powstał szereg budynków w otaczającym pałac parku, urządzonym przez Jakuba Savage'a. Dziś zespół pałacowo-parkowy to główny zabytek (czy raczej zespół zabytków) miasta. W "Świątyni Sybilli”, jednym z wzniesionych wtedy budynków, księżna Izabela założyła w 1801 roku pierwsze w Polsce muzeum. W posiadłości zgromadzona została też ogromna biblioteka. Do grona goszczących literatów i artystów dołączały wówczas coraz liczniejsi naukowcy (lingwiści i historycy).
Złoty wiek Puław gwałtownie zakończyła klęska kolejnego powstania: listopadowego. 5 marca pałac ostrzelali i spalili Rosjanie dowodzeni przez gen. bryg. Adama Wirtenberskiego. Jak wspominała Zofia Zamoyska, dwa pociski wpadły do sali w której przebywała księżna Izabela wraz z córkami. Goryczy klęski dopełniał fakt, że generał Wirtenberski był siostrzeńcem Zofii Zamoyskiej.
Adam Jerzy Czartoryski, syn Izabeli i Adama Kazimierza, z powodu udziału w powstaniu musiał uciekać z kraju przed Rosjanami. Wraz z nim na emigracje do Paryża udała się rodzina, a posiadłości Czartoryskich zostały skonfiskowane.
W Pałacu poddanym niejednej przebudowie powstał najpierw Aleksandryjski Instytut Wychowania Panien, a później placówki naukowe związane z rolnictwem. Ich "spadkobiercą" jest Instytut Uprawy Nawożenia i Gleboznawstwa, który do dzisiaj mieści się w pałacu (od niedawna częściowo udostępnionym do zwiedzania).
Puławy po wyjeździe Czartoryskich stały się senną miejscowością (i pozostały taką w zasadzie aż do lat 60. XX wieku). Tym niemniej osada pałacowa nie pozostała pusta. W latach 40. XIX wieku przeniesiono tu z Warszawy Aleksandryjski Instytut Wychowania Panien, a dla uczczenia patronki tegoż instytutu (Aleksandry - małżonki cara Mikołaja) zmieniono nazwę Puław na Nową Aleksandrię. W 1862 roku przeniesiono instytut z powrotem do Warszawy, ale "w zamian" przeniesiono tu Instytut Gospodarstwa Wiejskiego i Leśnictwa. Po nim powstało jeszcze kilka instytutów i szkół, wpływając na rozwój i atmosferę tego ciągle niewielkiego miasteczka. Co ciekawe, miejscowość, choć była od 1866 roku stolicą powiatu, przez długie lata pozostawała wsią. Prawa miejskie Nowa Aleksandria uzyskała dopiero w 1906 roku. Nazwę Puławy przywróciły miastu austro-węgierskie władze okupacyjne w 1916 roku, próbując zyskać przychylność ludności. Okresem powolnego rozwoju były czasy II Rzeczpospolitej, a katastrofą - Druga Wojna Światowa, kiedy miasto straciło 1/3 ludności, w tym prawie wszystkich Żydów.
Po wojnie Puławy liczyły niespełna 10 tysięcy mieszkańców i liczba ich rosła powoli, by w roku 1965 roku osiągnąć 18 tysięcy - wtedy rozpoczął się związany z budową Zakładów Azotowych ogromy rozwój gospodarczy i demograficzny miasta: w ciągu 6 lat liczba mieszkańców się podwoiła. W latach 90-tych osiągnęła maksimum - 54 tysiące i na tym poziomie zatrzymała się,by w XXI wieku zaczęła ponownie powoli spadać.