Kontynuuję rozpoczęty w poprzednim odcinku rys rozwoju przestrzennego Białegostoku. Istotną cezurą w dziejach miasta stał się rok 1862
Została wtedy uruchomiona kolej warszawsko-petersburska. Jak pisał Adam Dobroński „linia kolejowa Warszawa - Petersburg zmieniła zasadniczo układ sieci komunikacyjnej na terenie guberni łomżyńskiej i byłego obwodu białostockiego. Zyskał przede wszystkim sam Białystok, leżący dotąd z dala od tzw. traktu kowieńskiego (Warszawa - Ostrołęka - Łomża - Augustów - Kowno i dalej na Petersburg). Miasto nad Białą, centrum życia polityczno - kulturalnego za Jana Klemensa Branickiego, potem siedziba władz obwodu, od lat czterdziestych XIX w. przeżywało wyraźny kryzys. Kolej zbudziła nadzieje, umożliwiła tańszy dowóz maszyn, węgla, surowców - dzięki temu Białystok zajął z czasem czołową lokatę w tutejszym okręgu przemysłu włókienniczego”. Ale też zaczął odgrywać, mimo że administracyjnie był zaledwie powiatowym miastem w guberni grodzieńskiej, rolę głównego miasta w regionie.
Wkrótce, po zbudowaniu kolejnych linii, stał się poważnym węzłem kolejowym. W 1873 roku uruchomiona została linia z Odessy przez Kijów, Brześć, Białystok i dalej przez Grajewo, Ełk do Królewca. W 1886 roku powstało połączenie Białystok - Wołkowysk - Baranowicze, które umożliwiało bezpośrednie połączenie z Moskwą przez Mińsk. W 1895 roku wybudowane zostało połączenie z Bielskiem Podlaskim i Hajnówką.
Tak szybki rozwój komunikacji stymulował rozwój przemysłu i napływ do Białegostoku okolicznej ludności. W efekcie w 1877 roku nastąpiło rozszerzenie granic miasta. W. Kusiński pisał, że „do Białegostoku włączono wówczas tereny przedmiejskie, głównie od strony południowo - zachodniej, zachodniej i północno - zachodniej. Tak więc włączone zostały do miasta tereny koło dzisiejszego dworca głównego, część wsi Piaski i las zwierzyniecki. W konsekwencji obszar miasta zwiększył się do około 10 km²”. Budowa kolei, która była strategicznym nerwem państwa, spowodowała też kolejną zmianę. Białystok stał się dużym garnizonem. Na potrzeby wojska na obrzeżach miasta wybudowano kompleksy koszarowe. W 1879 roku zaczęto budowę koszar Włodzimierskiego Pułku Piechoty (obecnie to teren szpitala wojewódzkiego pomiędzy ulicami Wojskową, M. Skłodowskiej-Curie i Wołodyjowskiego). W 1884 roku przy ulicy Traugutta na Wygodzie powstały koszary Kazańskiego Pułku Piechoty. W 1887 roku przy ulicy Bema wzniesiono koszary Mariampolskiego Pułku Dragonów. W 1890 roku przy ulicy Kawaleryjskiej wybudowane zostały koszary Charkowskiego Pułku Ułanów.
Zmieniał się też w tych dziesięcioleciach charakter zabudowy miasta. Z jego centrum zaczęły znikać relikty osiemnastowieczne. Do rzadkości już należały niewielkie domki z przyległymi ogrodami. Ich miejsce zajmowały murowane 2 - 3 piętrowe kamienice i chaotyczna zabudowa całych parceli. Kusiński zauważał, że w samym rozplanowaniu miasta nie zaszły jakieś istotne zmiany. Nadal „głównymi arteriami pozostawały ulice Lipowa, Warszawska, Wasilkowska i Surażska, nastąpiło jednak zwiększenie ilości ulic i zagęszczenie liczby domów na jednostce powierzchni”.
Istotną zmianą w jakości w funkcjonowaniu miasta stały się też inwestycje z zakresu infrastruktury technicznej. W 1891 roku założona została sieć telefoniczna. Pierwsza centrala mieściła się w budynku przy ulicy Warszawskiej 13. W 1892 roku uruchomiony został wodociąg. Głównym odbiorcą wody był przemysł potrzebujący do produkcji dużych ilości pary. W 1893 roku belgijskiemu towarzystwu akcyjnemu przyznano koncesję na budowę trakcji i późniejszą eksploatację tramwaju konnego. Ostatnią dużą inwestycją miejską było uruchomienie w 1910 roku elektrowni.
Tak szybki rozwój zapowiadał w konsekwencji dalsze rozszerzenie granic miasta. Nastąpiło ono w 1890 roku. Można stwierdzić, że było ono poprawką do roku 1877, kiedy to władze chyba nie przewidziały tak gwałtownego rozwoju. W związku z tym po 13 latach rozszerzono granice ponownie w okolicach dworca, Piasków i Zwierzyńca. W takich granicach Białystok dotrwał do wybuchu I wojny Światowej. O dalszym rozwoju przestrzennym Kusiński wypowiadał się enigmatycznie. Stwierdzał, że „rozszerzenie granic miasta dokonane zostało zapewne dopiero w roku 1916, w okresie okupacji niemieckiej. Brak jest wprawdzie dokumentów świadczących o tym akcie, niemniej jednak w pracy Mościckiego [ Białystok. Zarys historyczny] znajduje się stwierdzenie, że w 1919 roku kiedy nastąpiło kolejne rozszerzenie granic miasta, Białystok liczył 27 km² powierzchni”. Pewnym jest natomiast właśnie to rozszerzenie z 1919 roku. Znane jest jako powstanie tak zwanego Wielkiego Białegostoku. Różni się ono od wszystkich poprzednich tym, że u jego podstaw legły przyczyny polityczne nie zaś urbanistyczne.
Po wycofaniu się z Białegostoku Niemców w lutym 1919 roku władzę w mieście przejął Tymczasowy Komitet Miejski, który musiał uporać się z zadaniem spolonizowania miasta, jego aprowizacją, oraz przygotowaniem pierwszych wolnych wyborów samorządowych. Zdawano sobie sprawę, że wynik wyborów może być niekorzystny dla ludności polskiej. W związku z tym władze centralne 10 maja 1919 roku wydały dekret o rozszerzeniu granic. Do Białegostoku włączono wówczas Antoniuk, Białostoczek, Dojlidy, Dziesięciny, Marczuk, Ogrodniczki, Pieczurki, Skorupy, wieś Starosielce, Słobodę, Wygodę, Wysoki Stoczek, Zacisze i letniska w Zwierzyńcu. W ten sposób powstał, jak to wówczas określano, Wielki Białystok. W obliczu ogłoszonych na wrzesień 1919 roku wyborów samorządowych, takie rozszerzenie granic miasta wywołało protesty społeczności żydowskiej. Szczególnie nasiliły się one w sierpniu. Gdy protesty te nie przyniosły oczekiwanego skutku ludność żydowska ogłosiła bojkot wyborów. W tych samych dniach, 3 sierpnia 1919 roku, ustawą sejmową utworzone zostało województwo białostockie. Fakt ten przyjęto entuzjastycznie. Pisano, że „oto w czwartek Sejm Ustawodawczy obdarzył Białystok szczęściem. Ze zwykłego miasta powiatowego, które żyło tylko dzięki przemysłowi i handlowi, podniósł je do godności stolicy województwa białostockiego (…). Stolica województwa zgromadzi szereg urzędów i co za tym idzie liczny zastęp urzędników polskich, powiększając tym samym liczbę mieszkańców miasta”.
W sierpniu 1919 roku liczba mieszkańców Białegostoku przekroczyła 80 tysięcy (80236). Największą grupę wyznaniową tworzyli Żydzi, których było 43.102 (53,7%), katolików było 32267 (40,2%), ewangelików 2595 (3,2%), a prawosławnych 2272 (2,8%). Według danych z jednodniowego spisu powszechnego z 1921 roku Białystok liczył 76 792 mieszkańców. Zdecydowaną większość stanowili wyznawcy religii mojżeszowej - 51,6%. Katolików było 38,6%, wyznawców prawosławia 6,2%, ewangelików 3,2% i innych wyznań 0,4%. W 1931 roku liczba ludności Białegostoku wynosiła 99722. Wśród nich katolików było 45,6 %, wyznania mojżeszowego 43%, prawosławnego 8,2%, ewangelików 2,9% i innych wyznań 0,3%.
O tym, że powstanie Wielkiego Białegostoku zrobione było zdecydowanie „na wyrost” bez żadnych przesłanek urbanistycznych świadczyć może fakt, że przez cały okres międzywojenny, pomimo znacznego przyrostu ludności, granic miasta nie zmieniono. Dotrwały one aż do 1950 roku. Wówczas powiększono Białystok do 49 km. Duża zmiana nastąpiła dopiero w 1952 roku kiedy to Miejska Rada Narodowa w granice Białegostoku włączyła miasto Starosielce oraz części gmin Bacieczki, Dojlidy i Wasilków.