同治十年五月三十日（1871.6.30），沙俄侵略军借口“代收代守”为名，进军伊犁，至7月初，完全侵占了伊犁九城。当年，沙俄侵略者派兵将惠远城房屋木料全部拆除，运至宁远城修建住宅。 此后惠远城垣逐年被伊犁河水侵蚀，地下遗存的文物多被伊犁河水淹没，城内建筑物已荡然无存。今尚存北、东面部分城墙和老东门土墙墩，即惠远老城。
光绪八年（1882）清政府收复伊犁后，伊犁将军金顺奏准在惠远旧城北15里处仿照旧城建惠远新城。当年秋，仅将城墙基础整平。翌年，城墙基本完工，但“翁城、垛口、城楼、角楼、炮楼约需银22万两”。城内各项建筑还需银200余万两。因经费拮据，再加士兵闹事、伊犁将军调动频繁等原因，惠远新城（包括城内建筑）城建延至光绪十九年（1893）方告竣工。当年伊犁将军长庚率官兵自绥定城迁移驻扎。
惠远新城南北宽1194米，东西长1298米，周长4984米，城墙高5米，厚6米，面积约1.55平方公里，比惠远旧城面积小1.95km2。
惠远新城设东西南北4个城门，仍冠以旧城门名。环绕城墙外有8米宽，8米深的护城沟，只能通过城门而入。城中心建鼓楼1座，4条大街直通城门。城内建有将军府及副都统、协领、领队等衙署及火药、粮饷两大国库。城内还专门为商人修建40间大店、商铺、饭庄等。一时百货云屯，市肆繁荣。会芳园、天福居两酒楼相继而起，规模宏敞。城外建有东西南北4大营盘，供军队驻扎。
在惠远城修建的寺庙有文庙、崇圣祠、关帝庙、先农坛、城隍庙、龙王庙、财神庙、观音阁、刘猛将军庙、万寿宫、娘娘庙、土地庙、鬼王庙等。
清末以后，惠远城又成为全疆吸引近代工业文明的窗口。电报、电话、电灯、照相、汽车的引进和设置，对全疆的文明进步有极大的影响。民国初期，谢彬在《新疆游记》中称惠远新城为“文酒风流，盛极一时，有小北京之目”。
光绪十年（1884年）新疆建省，省府设在迪化（乌鲁木齐），最高军政长官由伊犁将军改为新疆巡抚。光绪十一年（1885年）清政府认为伊犁、塔尔巴哈台（塔城）远居边要，巡抚不易直接管理，设立了伊塔兵备道，保留伊犁将军，仍驻惠远，管辖伊塔道事务。政治中心转移到迪化（乌鲁木齐），使惠远成为一个地方军政长官的驻地，失去了政治军事中心的地位。
