В результате освоения земель южнее пензенских засечных черт образовались два новых "стана" (района) - Завальный (земли южнее Пензенско-Инсарской черты) и Узинский (земли южнее Пензенско-Сызранской черты, в основном по бассейну реки Узы), что потребовало новых оборонительных мер. В 1697 году последовал указ Петра Первого : "на реке Медведице сделать город, чтобы впредь в украинские города и тех городов в уезды и села и деревни, которые поселились вновь за чертою Симбирскою и Пензенскою и Ломовскою и иных городов, воинские люди не приходили и разорения никакого не чинили". В немалой степени этому событию способствовал набег кочевников на пензенские места в 1693 году. Этот указ был выполнен скоро, и на Медведице отстроился город, который по имени молодого царя был назван Петровском. Вслед за этим осенью 1699 года на реке Сердобе основали другой укрепленный пункт - Сердобинскую Слободу (ныне город Сердобск). Здесь поселились засечные сторожа, которые вели наблюдение за большим участком - "с Пензы до Вороны и назад с Вороны до Пензы".

В конце 17 века набеги крымских и ногайских татар в пределы Пензенского края хотя и уменьшились, но все еще продолжались. Жизнь первых поселенцев была трудной и опасной. "Бывало, - рассказывал в начале прошлого века один петровский старик, - поедем в поле на работу: вдруг сторожевые на башнях выставляют знак на длинных шестах или бьют в набат, извещая, что едут кубанцы. Мы с поля опрометью домой: запираем ворота крепости, засыпаем их землею, стреляем с башен из пушек, ружей и луков. Враги . поездят вокруг крепости и удалятся". В 1701 году засечные сторожа Сердобинской слободы писали, что "приходы де к ним от воинских людей бывают частые , и они с теми воинскими людьми бьются смертными боями". Лишь только после сооружения мощных Волго-Донских земляных укреплений (1717-1720 г.г.) вторжения "воинских людей" в понизовые города прекратились. "И тако, - доносилось русскому правительству, - низовая украина от тех кубанских набегов успокоена и где было не токмо прежнее жилье, но и в новых пустых местах селитьба умножается".

Итак, во второй половине 16 века и на всем протяжении 17 века территория Пензенского края представляла собой юго-восточную окраину Русского государства. В борьбе против крымских и ногайских татар здесь планомерно создавалась разнообразная система оборонительных сооружений, которая способствовала правительственной, помещичьей, монастырской, вольной или крестьянской колонизации края. Хозяйственное освоение и заселение Цненско-Сурского междуречья было тесно связано с усилением феодально-крепостнического гнета, обострением классовой борьбы, так ярко проявившейся в годы крестьянской войны под предводительством С.Т.Разина.

Заселение Пензенского края шло с севера и с северо-запада на юг и юго-восток по горизонталям засечных черт: сначала по линии Шацк - Кадом - Темников - Алатырь - Тетюши, затем Керенск - Верхний и Нижний Ломовы - Инсар - Потижский острог - Шмикеево - Саранск - Атемар - Сурский острог - Симбирск, потом Инсар - Мокшан - Рамзай - Пенза - Городище - Сызрань и, наконец, укрепленных пунктов Сердобск - Петровск. В ходе освоения и заселения Среднего Поволжья Пензенский край превратился в район феодального помещичьего землевладения.

1701 год, 27 июня: по указу Петра Первого Пенза с уездом были подчинены в административном отношении Азовскому адмиралтейскому ведомству. В административном отношении Пензенский уезд делился на четыре стана: Завальный, Засурский, Узинский, Шукшенский. 18 декабря 1708 Пенза с уездом вошла в состав Казанской губернии.

К началу 18 века Пензенский уезд представлял собой край крупного помещичьго землевладения. Массовая раздача дворянам плодородных пензенских земель и крестьян в предшествовавшем веке сделала их собственностью князей, графов, монастырей и способствовала широкому распространению в крае феодально-крепостнических отношений. Земельные владения в Пензенском уезде получили граф Ф. А. Апраксин, сенатор П. А. Голицин, стольник и воевода Г. Я. Тухачевский, вице-адмирал Н. А. Сенявин, подпоручик Преображенского полка В. И. Суворов (отец знаменитого полководца А. В. Суворова) и многие др. Теплые гнезда свили на пензенской земле Московские Высоко-Петровский, Троице-Сергиев и Суздальский Спасо-Евфимиев монастыри. Принадлежавшие им в уезде вотчины приносили большие доходы.