Thực dân Pháp chọn làng Phú Thọ làm lỵ sở rồi nâng cấp lên thị xã biến nơi đây thành trung tâm hành chính của vùng trung du.
Năm 1891, tỉnh Hưng Hóa được thành lập, làng Phú Thọ (trước đó thuộc tổng Phú Thọ) mới trở thành một đơn vị hành chính cơ sở thuộc địa bàn tỉnh. Sau nhiều lần điều chỉnh địa giới hành chính, làng Phú Thọ được đặt vào vị trí trung tâm của tỉnh Hưng Hóa.
Tuyến đường sắt Hà Nội – Lào Cai được xây dựng, làng Phú Thọ có thêm thế mạnh về giao thông – một điều kiện quan trọng cho sự ra đời của một trung tâm hành chính, kinh tế. Chính vì vậy, chính phủ bảo hộ Pháp đã chủ trương tiến hành xây dựng nơi đây thành thủ phủ của tỉnh Hưng Hóa.
Ngày 5-5-1903, Toàn quyền Đông Dương đã ra nghị định chuyển lỵ sở Hưng Hóa từ làng Trúc Phê, Tổng Thượng Nông, huyện Tam Nông về làng Phú Thọ, tổng Phú Thọ. Cũng từ đây tên gọi của tỉnh Hưng Hóa được đổi thành tỉnh Phú Thọ, thị xã Phú Thọ được hình thành và là trung tâm hành chính của vùng trung du thời bấy giờ.
Thời kỳ Pháp thuộc
Sau khi tỉnh lỵ mới được hình thành, chính quyền thuộc địa ngay lập tức đã tiến hành xây dựng cơ sở hạ tầng, xây dựng các công sở và hệ thống đường xá. Thực dân Pháp chia thị xã Phú Thọ thành 6 phố và 2 khu, các phố được gọi theo số thứ tự nhưng nhân dân thị xã tự đặt tên cho phố của mình như: phố Tân Hưng, phố Chợ…
Về kinh tế, chính quyền thuộc địa đã áp dụng chính sách kinh tế nặng về khai thác bóc lột với nhiều chế độ thuế khóa, lệ phí rất nặng nề, vô lý.
Về văn hóa, chúng thực hiện chính sách ngu dân thông qua việc truyền bá những sách báo mang tư tưởng nô dịch, bi quan, yếm thế, khuyến khích các hủ tục, cờ bạc, hút xách. Những chính sách kinh tế, văn hóa – xã hội của chính quyền thuộc địa ở đây trước sau chỉ nhằm mục đích phục vụ cho cuộc khai thác, vơ vét của cải, tài nguyên, bảo vệ bộ máy cai trị của thực dân Pháp và bọn tay sai.
Những chính sách này đã tạo nên những chuyển biến không nhỏ, khiến cho Phú Thọ từ một làng nông nghiệp thuần túy với gò đồi rậm rạp, đường xá chật hẹp, quanh co, lầy lội trở thành một thị xã tỉnh lỵ với đặc trưng của một đô thị – trung tâm hành chính đầu não của bộ máy cai trị lúc đó.
Thị xã Phú Thọ bấy giờ trở thành trung tâm hành chính của vùng trung du, có sức hấp dẫn đối với các thương nhân cả người Việt và ngoại kiều, tạo nên một cơ cấu kinh tế mang đặc trưng của một đô thị nhỏ miền trung du. Tuy nhiên, thời kỳ này thị xã Phú Thọ thiếu vắng các cơ sở công nghiệp thường thấy ở các trung tâm kinh tế khác.
Trong Địa chí tỉnh Phú Thọ được viết năm 1932 có đoạn: “Người ta không thấy có một công nghệ địa phương nào của bản xứ (…). Mặc dù Phú Thọ có một vị trí thuận lợi về địa hình cũng như về mặt đất đai, về mặt kinh tế; tỉnh này vẫn chưa phát triển tới cái mức mà có thể đạt được”. Nhận xét trên đã phần nào lột tả chính xác chính sách vụ lợi của thực dân Pháp thực thi ở Phú Thọ thời kỳ này.
Phong trào cách mạng tại thị xã Phú Thọ
Dưới chế độ cai trị hà khắc của chủ nghĩa thực dân, phong trào cách mạng đã sớm được hình thành trong lòng thị xã. Từ năm 1939, nhân dân Phú Thọ liên tục đứng lên đấu tranh dưới sự lãnh đạo của Đảng, mà trực tiếp là Ban cán sự tỉnh Phú Thọ.
Tháng 6-1944, Ban vận động Việt Minh thị xã được hình thành nhằm lãnh đạo, tuyên truyền cách mạng, phát triển các đoàn thể cứu quốc, liên lạc với các cơ sở cách mạng trong tỉnh ở Hưng Hóa (Tam Nông), Sóc Đăng (Đoan Hùng), các đơn vị cứu quốc quân ở Tuyên Quang để nhận chỉ thị trực tiếp từ Kỳ bộ Việt Minh Bắc Kỳ.
Thực hiện chủ trương vũ trang toàn dân, chuẩn bị cho khởi nghĩa, Ban vận động Việt Minh thị xã đã gấp rút tổ chức lực lượng vũ trang, đẩy mạnh vận động nhân dân ủng hộ tiền của, lương thực, vũ khí cho cách mạng.
Đoàn Thanh niên cứu quốc thị xã đã lợi dụng tổ chức bảo an đoàn do Nhật lập ra ở các khu để luyện tập quân sự, thành lập các đội tự vệ, chuẩn bị vũ khí chờ thời cơ khởi nghĩa. Phong trào diễn ra mạnh mẽ và sôi nổi nhất trong thời kỳ cao trào kháng Nhật cứu nước và tổng khởi nghĩa giành chính quyền từ 9-3 đến 25-8-1945. Đảng bộ và nhân dân đã làm nên cuộc cách mạng to lớn trong lịch sử thị xã Phú Thọ, lật đổ ách thống trị của thực dân phong kiến, thành lập chính quyền cách mạng của nhân dân…
Thị xã Phú Thọ ngày càng phát triển và đổi mới
Ngày 26 tháng 1 năm 1968, Ủy ban Thường vụ Quốc hội ra Nghị quyết 504 hợp nhất hai tỉnh Vĩnh Phúc và Phú Thọ thành tỉnh Vĩnh Phú. Thành phố Việt Trì là tỉnh lỵ của tỉnh Vĩnh Phú. Kể từ đây Thị xã Phú Thọ không còn giữ vị trí trung tâm hành chính của tỉnh.
Trong suốt 65 năm giữ vai trò thị xã tỉnh lỵ, Phú Thọ đã có những đóng góp quan trọng vào sự phát triển chung của cả tỉnh cũng như tác động tích cực đến sự phát triển của khu vực miền núi Tây Bắc của Tổ quốc. Thị xã Phú Thọ hôm nay vẫn đang ngày càng phát triển theo hướng hiện đại, văn minh, nhưng vẫn luôn bảo tồn được dáng vẻ của một thị xã miền trung du, bình yên, cổ kính.
Chính những giá trị văn hóa truyền thống tốt đẹp với nhiều yếu tố huyền thoại kết hợp với nền văn minh đương đại đã tạo nên một sắc thái văn hóa vừa truyền thống vừa hiện đại cho thị xã bên dòng Thao này.