В 1832 году на должность начальника штаба Черноморского флота был назначен Михаил Лазарев, а через два года — он уже главнокомандующий флотом и портами, а также военный губернатор городов Севастополь и Николаев. При М.Лазареве начинается эпоха бурного строительства города, вошедшая в историю Севастополя как «Лазаревская эпоха» (1834-1851 гг).
Свое военное губернаторство М.Лазарев начал с того, что продолжил начатое еще при Александре Грейге, его предшественнике, разделение Севастополя на две части: военную и гражданскую. В военной части города началось строительство нового адмиралтейства, которое в отличие от старого должно иметь предприятия судостроения (ранее корабли строились в Херсоне и Николаеве). Для строительства такого адмиралтейства за 14 лет с 1835 по 1849 годы была срыта целая гора, землей от которой были засыпаны болота в оконечности Южной бухты. 30 тысяч человек носили землю в мешках и на носилках. Так появилась так называемая пересыпь, сейчас на ней находятся железнодорожный и автовокзалы. А на месте срытой горы были возведены казармы, которые назвали Лазаревскими, и сухие доки, из которых возник Севастопольский морской завод.
Новое адмиралтейство располагалось вдоль восточной стороны Южной бухты: от сухих доков до пересыпи. Так как все корабли были переведены на одну сторону бухты, эта сторона и получила название Корабельная. Вторую часть города стали называть городская сторона, ее преобразование началось в 1840 году.
От ключей Черной речки через Ушакову балку устроили по проекту Уптона каменный акведук на 16 каменных арках шириной 4,5 м, высотой 0,8 м и протяженностью 18 км. Он подавал воду в 5 новых доков. Ныне от него сохранилось 6 пролетов в Ушаковой балке и 9 - в Аполлоновой. Ключевой воды оказалось мало, и паровая машина дополнительно качала в доки морскую воду. На возвышенной части Корабельной стороны, где ныне ул. Героев Севастополя, появился ансамбль Лазаревских казарм на 6 тыс. человек, построенный из камня в 1830-1840 гг.: 8 трехэтажных и одно двухэтажное здания, расположенные каре. Они были украшены пилястрами тосканского ордера, ризалитами, фронтонами, перед первым корпусом лежали каменные львы.
При Лазареве были построены Константиновская, Михайловская, Александровская, Николаевская и Павловская батареи.
На месте Хребта беззакония (ныне Центральный холм) Лазарев решил возвести добротные дома и разбить общественный сад. План составил Джон Уптон. В 1837 г. при посещении Севастополя Николай I одобрил план. При сносе старых хибар Лазарев приказал выплатить за каждое строение компенсацию по оценочной стоимости, общая сумма выплат превысила 100 000 руб. Но при утверждении плана в январе 1838 г. царь отказал в выделении из казны такой суммы и предложил обойтись средствами флота.
В 1839 г. инженер Уптон составил "План проектируемых улучшений Севастополя". План учитывал сложившуюся кольцевую систему улиц вокруг Центрального. Улицы Екатерининская (улица Ленина), Большая Морская, огибая центральный холм составляли городское кольцо. Центром города оставалась Екатерининская площадь (площадь Нахимова). Артиллерийскую слободку и город соединили мостом, от города к Южной бухте пролегла дорога. Обозначилось разделение города на три части: общественный центр на Корабельной стороне, торговый - в Артиллерийской бухте и культурный - в районе Театральной площади (площадь Ушакова). В 1840-х гг. в северной части Центрального холма снесли старые дома и разбили территорию на прямоугольные кварталы, из инкерманского известняка возвели двухэтажные многоквартирные дома. Подножия и вершины холмов соединили лестницами. Быстро застраивались Госпитальная и Татарская слободки.
К 1830 г. застроили высокую сторону Большой Морской, а к 1853 г. - западную. Здесь в новых особняках в стилях классицизм и ампир жили офицеры и чиновники. Из таких особняков сохранились немногие, например, дом подрядчика Черноморского интендантства отставного офицера Волохова (перекресток ул. Суворова, Павлюченко и Фрунзе), дом Г-образной формы, двухэтажный, галерейного типа, с отдельными лестницами наверх. Вход обрамлен портиком из двух дорических пилястр и треугольным фронтоном, украшен балконами с красивыми коваными решетками.
В 1854-1855 гг. здесь размещался штаб адмирала Корнилова. Другой, трехэтажный, особняк того времени сохранился на современной ул. Героев Севастополя.
В 1832-1844 гг. с участием добровольных пожертвований построили здание Морской библиотеки. В 1845 г. здание сгорело, но было отстроено заново; окончательно оно погибло в 1855 г. при осаде Севастополя. Рядом с библиотекой для вентиляции ее книгохранилища в 1849 г. Уптон возвел красивое здание Башни ветров. Взяв за образец афинскую Башню ветров I в. н.э., он построил восьмигранное здание с шатром и шпилем. По периметру башня украшена фризом с горельефными изображениями ветров, на карнизе маскароны в виде львиных голов.
В 1834 г. на Центральном холме заложили памятник А.И. Казарскому - первый памятник в Севастополе. Проект в 1835 г. выполнил академик архитектуры А.П. Брюллов. По предложению М.П. Лазарева, деньги на строительство собрали среди балтийцев и черноморцев. Брюллов создал монумент в стиле классицизма: на каменной усеченной пирамиде бронзовая скульптура античного судна. На гранях подиума в нишах горельефы: бюст А.И. Казарского, богиня Ника, Нептун, Меркурий. Углы подиума оформлены как ликторские связки. Постамент украшен военной символикой, на нем надпись: "Казарскому. Потомству в пример".
В начале 1840 г. в адмиралтействе под руководством Уптона построили в стиле классицизма 5 больших зданий складов. Два из них сохранились на берегу Корабельной бухты. Они каменные, двухэтажные, главный вход имеет высокое крыльцо. В этом же 1840 году начали разбивать два бульвара: Большой и Малый. Большой — на том месте, где сейчас Исторический бульвар, Малый — возле памятника Казарскому.
По распоряжению М.Лазарева, чтобы придать городу необычайную красоту, крупные здания строили фасадами к морю, так чтобы их было видно издалека и с воды, и с суши. Благодаря этому Севастополь так красив с любой точки обзора. В этом же 1840 году было закончено строительство Графской пристани. Когда Николай I увидел проект пристани, он распорядился колоннаду убрать, поэтому в 1840 году колоннады у Графской пристани не было. М.Лазарев четыре года заваливал императора рапортами, и своего таки добился: в конце 1844 года деньги на строительство колоннады получены. В 1846 году Графская пристань приобрела тот вид, какой мы ее видим и сейчас. Инженер Уптон в 1838-1844 гг. украсил Графскую пристань двумя караульными павильонами. В 1844-1846 гг. их соединили каменным портиком с дорическими колоннами. В нишах портика две мраморные статуи, на парапетах фигуры львов работы скульптора Ф. Пелличио. Площадь перед пристанью стала любимым местом гуляний севастопольцев.
В Севастополе появились новые храмы. На месте старой Петропавловской церкви (1792) по инициативе Лазарева в 1840 г. инженер-поручик морской строительной части, выпускник Академии художеств В.А. Рулев начал строить новую Петропавловскую церковь. Прототипом он взял храм Гефеста в Афинах (440-430 гг. до н.э.). Церковь освятили 8 декабря 1844 г.
В 1848 г. построили гарнизонную Михайловскую церковь (7-ой выставочный зал музея КЧФ), тоже в стиле классицизма. Особенно выразительно украшен ее главный фасад: с римским перспективным порталом входа, большим треугольным фронтоном, архитравом, пилястрами, арки опираются на колонны с византийскими капителями. Интерьеры ныне утрачены.
В окрестностях города, на окраине современного поселка Флотское, в 1839 г. возвели Вознесенскую церковь - однонефную базилику в стиле классицизма. Вход ее обрамлен портиком из четырех ионических колонн, увенчанных фронтоном. Ныне прежний вход заложен и устроен новый в южной стене пристройки, убранство интерьеров утрачено при переоборудовании храма в зрительный зал.
В Георгиевском монастыре на мысе Фиолент в 1846 г. устроили фонтан Св. Георгия - источник оформили портиком из двух трехчетвертных колонн, несущих полный антаблемент с треугольным фронтоном, над которым мраморный барельеф с изображением подвига св. Георгия. В 1850 г. в монастыре возведен храм Воздвижения Честного Животворящего креста.
Продолжались археологические раскопки в Херсонесе. Первые раскопки провел еще в 1827 г. по распоряжению А.С. Грейга лейтенант Г. Крузе, он откопал три христианских храма. В 1835 г. раскопки вел лейтенант Барятинский, в 1846-1847 гг. копал чиновник Министерства двора Д. Карейша.
К 1849 г. Севастополь занимал 262 десятины, из них 169 десятин были застроены. Улиц и переулков имелось 43, площадей - 4, колодцев - 43 и 21 у города. Жителей насчитывалось около 45 тыс. человек. В городе действовали мастерские военного порта и заводы: сухарный, несколько кожевенных, свечных, мыло- и пивоваренных, кирпичных. Лавок было 183, из них 40 погребов с вином, 31 питейный дом.
В 1851 г. был принят новый генеральный план города: предусматривалось расширить адмиралтейство, построить новый сухарный завод, новые общественные и жилые здания, расширить и украсить Севастополь, но помешала Крымская война.