Der Bereich III "Die Residenzstadt" (1671-1830) zeigt Braunschweig nach Verlust seiner Unabhängigkeit infolge der welfischen Inbesitznahme im Jahre 1671 bis hin zu der französischen Besetzung im Königreich Westphalen, den Freiheitskriegen und der Restituierung des Herzogtums.
Die Übersiedlung des Herzogs nach Braunschweig 1753/54 hatte zur Folge, dass höfisches Leben des Rokoko wie auch eine Blütezeit für Kultur und Wissenschaft in der Stadt eingeläutet wurde; dies zeigte sich neben der Gründung des Collegium Carolinums durch Herzog Carl I. in der Anwesenheit zahlreicher Schriftsteller und Gelehrter (Lessing, Campe) in der Löwenstadt. Die damaligen Neuerungen der Wissenschaft werden am Beispiel des Anatomisch-Chirurgischen Instituts demonstriert; auch auf den herausragenden Naturwissenschaftler Gauß wird hingewiesen.
Wirtschaftsgeschichtlich ist die Neugründung von Manufakturen wie Fürstenberg und Stobwasser hervorzuheben. Um 1800 setzte die Schleifung der Bastionärsbefestigung ein, dadurch wandelte sich die Stadtsilhouette radikal. Herausragende Exponate dieses Bereichs stellen die Querflöte Friedrichs des Großen, die Waffen Ferdinand von Schills, aber auch Kleider, Miniaturschränkchen des Rokoko, sowie frühes Porzellan der Manufaktur Fürstenberg dar.