Prawa miejskie Oulu otrzymało w 1605 roku i szybko stało się ważnym miejscem handlowym. Do tego miasta sprowadzano futra z Laponii. W XVIII wieku ulegało licznym pożarom (m.in. w 1654, kiedy spłonął ratusz), więc zachowało się niewiele starych obiektów. W latach 1714–21, podczas tzw. Wielkiego Gniewu, Oulu znajdowało się w pasie ziemi, gdzie toczyły się szczególnie zażarte walki pomiędzy wojskami szwedzkimi i rosyjskimi. Miasto było wielokrotnie plądrowane i palone przez Kozaków. Populacja spadła o prawię połowę (do 400 osób).
Po powodzi w 1724 roku Oulujoki znalazła nowe ujście do morza, odcinając część Toppili od stałego lądu (dziś Toppilansaari). Wyspa była doskonałym miejscem na nowy port i rzeczywiście wkrótce powstała tam przystań, przejmując rolę głównego portu od dotychczasowej przystani Hahtiperä w dzisiejszym centrum miasta. W 1737 roku miasto miało już około 1000 mieszkańców. W 1765 miasto uzyskało prawo do handlu międzynarodowego, choć zagraniczne statki nie mogły zawijać do portu w Oulu. W 1776 roku miasto stało się stolicą prowincji Oulu, a Karl Magnus Jögerhorn jej pierwszym zarządcą.