1811 metais Kėdainiai atiteko grafo Stanislovo Čapskio nuosavybėn. Vietą dvarui naujasis miesto savininkas nusižiūrėjo ne mieste, buvusioje Radvilų dvarvietėje, o už miesto, prie Dotnuvėlės upelio. Ten, buvusiame palivarke, grafas pastatė nedidelius dvaro rūmus ir įkūrė dvaro sodybą.  Grafo nurodymu Kėdainiams buvo palikta savivalda, bet ją 1817 metais Raseinių apskrities teismas panaikino. Nuo tų metų Kėdainiai tapo valsčiaus centru.

1831 metais Kėdainiai tapo vienu iš sukilimo prieš carinį režimą židinių Lietuvoje. Pralaimėjus sukilimui, karmelitų vienuolyno teritorijoje įsikūrė carinės kariuomenės dalinys.

1844 metais S. Čapskio sūnus Marijonas dvarvietę rekonstravo iš pagrindų: pastatė trijų aukštų mūrinius rūmus su įspūdingu keturių aukštų bokštu ir oranžerija, į šiaurę nuo rūmų  įveisė peizažinį  parką, praplatino Dotnuvėlės vagą ir įrengė tvenkinius. Už tvenkinių pastatė sūrių gamykla ir alaus daryklą.

Dvarą iš M. Čapskio carinė valdžia 1863 metais konfiskavo už dalyvavimą sukilime ir po trejų metų perdavė rusų armijos generolo, karo inžinieriaus, grafo Eduardo Totlebeno nuosavybėn. Tapęs  dvaro savininku  generolas tapo ir miesto savininku. Valdant jam, pagyvėjo ūkinis miesto gyvenimas: atgijo pramonė, buvo įsteigti odos ir kartono fabrikai, keli malūnai, plytinė, pieninė ir karietų dirbtuvės. Didelės reikšmės miesto augimui turėjo 1871 metais per šiaurinį pakraštį nutiestas Liepojos–Romnų geležinkelis, per kurį Kėdainiai buvo sujungti su Rusijos imperijos sostine Sankt Peterburgu ir kitais imperijos miestais.

1886 metais dvaras nuo miesto buvo atskirtas. Kėdainiai vėl atgavo savivaldą. 

XIX a. pabaigoje Kėdainiuose buvo 674 namai, gyveno 6113 gyventojų. Daugiau nei pusė gyventojų buvo žydų tautybės. Mieste veikė 50 įvairių dirbtuvių ir 140 parduotuvių. Kėdainiai garsėjo arklių turgumis, kuriuose parduodami žemaitukų veislės arkliai buvo gabenami į Prūsiją ir Kuršą.

XIX a. pabaigoje Kėdainių daržininkai, daugiausia žydai, pradėjo auginti agurkus. Nuo tada Kėdainiai garsėja kaip agurkų augintojų kraštas.