W 1510 r. Góra Zamkowa posiadała już nowe baszty, blanki i ostrokoły. Zwarta, drewniana zabudowa miejska ulegała ciągłym pożarom. W czasie kolejnego z nich w 1578 r. spłonął zamek wysoki, którego, ze względu na wielkie zniszczenie, już nie odbudowywano. Pozostał drewniany zamek dolny, nadal od miasta oddzielony murem, w obrębie którego stała cerkiew Bogurodzicy, wystawiona jeszcze przez księcia Daniela.

Liczne przywileje królewskie spowodowały napływ ludności trudniącej się rzemiosłem i handlem, w tym również pochodzenia żydowskiego, zajmującym się handlem dalekim.
Prześladowania Żydów w dużych miastach Europy Zachodniej spowodowały masową emigrację na Wschód i eksplozję osadnictwa na Rusi Czerwonej. W Chełmie już przed 1500 r. istniała silna gmina żydowska. Osiedlanie się Żydów przyczyniło się do ożywienia gospodarczego i bogacenia się miasta poprzez szybki rozwój handlu i wzrost masy towarowej przepływającej przez miasto. Pierwsza informacja o drewnianej synagodze zbudowanej w pobliżu rynku, pochodzi z 1580 r. W tym czasie gmina żydowska liczyła już ponad 370 osób, zamieszkujących 40 domów.

Chełm w XV wieku posiadał komorę celną, która rejestrowała tranzyt towarów. Do Chełma sprowadzano wówczas głównie sukno, tuniki oraz narzędzia a wywożono takie towary jak: woły, skóry, łój oraz miód.

Przywilej o wielkim znaczeniu nadał miastu w 1541 roku Zygmunt I, pozwalając na sprowadzanie soli z żup, czyli kopali, drohobyckich. Król postanowił na podstawie dawnego zwyczaju aby wszyscy, którzy jadą z solą, nie omijali miasta. Kupcy przyjeżdżający z księstwa litewskiego mieli kupować sól w Chełmie i nie mogli tego składu omijać.

Wszystko to miało oczywiście znaczenie dla rozwoju miasta, nie na tyle jednak, by nadać mu rangę rzeczywiście liczącego się ośrodka. Swym potencjałem demograficznym i materialnym Chełm nierzadko ustępował nawet kilku ośrodkom miejskim w samej ziemi chełmskiej np. Krasnystaw, Hrubieszów czy lokowany w 1580 r. Zamość.

Jeśli chodzi o ustrój, Chełm był miastem królewskim, należącym do województwa ruskiego, i tworzył ośrodek administracyjny Ziemi Chełmskiej, w której skład wchodziły powiat chełmski i krasnostawski, oraz posiadał urząd kasztelański, podwojewodziński, urzędy ziemskie i grodzkie. W Chełmie odbywały się sejmiki, które wybierały dwóch posłów.

W początkach XVI w. ówczesny starosta chełmski Jerzy Krupski z Orchowa uzyskał prawo wykupu wójtostwa dziedzicznego chełmskiego z rąk Pawła Kamienieckiego z Pomianowa. Proces wykupu wójtostwa trwał jeszcze do 1539 r., kiedy to ostatecznie dokonał tego starosta Jan Tęczyński. Formalnie oznaczało to przesunięcie punktu ciężkości władzy w mieście na starostę, faktycznie jednak starosta, zajęty wieloma innymi sprawami, cedował znaczną część swych uprawnień na tzw. landwójta i na radę miejską.

Zasadniczymi organami samorządu miejskiego były rada i ława miejska. Rada miejska liczyła czterech rajców, których nazywano też burmistrzami. Coroczne wybory członków rady miejskiej zwoływał starosta i odbywały się w jego, bądź jego reprezentantów obecności. Udział w elekcji mogli brać jedynie pełnoprawni obywatele miasta – co ugruntował przywilej Zygmunta Augusta z 1557 r. - posiadający gospodarstwa, kramy, bądź warsztaty rzemieślnicze. Eliminowało to z grona uczestników elekcji plebs miejski. Liczba elektorów wahała się w poszczególnych latach od kilkudziesięciu do stu kilkudziesięciu.

W XVI w. tereny w obrębie umocnień obronnych były już intensywnie zabudowane i zaistniała konieczność zakładania domostw na obszarach podmiejskich. Wykształciły się wtedy pierwsze przedmieścia: na zachód od bramy miejskiej przedmieście Lubelskie, a na północy przedmieście Brzeskie. Duże znaczenie dla miasta miała działalność dominikanów, którzy pojawili się w Chełmie w XIV w. Obok klasztoru i świątyni opiekowali się dawnym kościołem parafialnym (pw. Wniebowzięcia NMP) oraz szpitalem dla ubogich.

W 1596 r. w Brześciu miedzy częścią biskupów prawosławnych Rzeczypospolitej Obojga Narodów a Kościołem katolickim doszło do unii kościelnej. Wynikiem tego było powstanie Kościoła unickiego, podporządkowanego dogmatom Kościoła katolickiego i zwierzchnictwu papieża. Wśród części biskupstw prawosławnych, które przystąpiły do unii brzeskiej było chełmskie z biskupem Dymitrem Zbirujskiem. Chełm, odtąd stał się ważnym ośrodkiem kościoła grecko-katolickiego.

Schyłek XVI w. był okresem największego rozkwitu rzemiosła i bogacenia się miasta, które wówczas dopiero mogło się zdobyć na wysiłek zbudowania kamiennych murów obronnych, o jakich wspomina lustracja z 1616 r. Przebieg wtedy zbudowanych murów czytelny jest dotychczas w linii ulic: Pocztowej, Reformackiej, Podwalnej i Jadwigi Młodowskiej.

Możliwe, że w tym czasie, gdy miasto przeżywało największy rozwój, zbudowany został murowany ratusz, będący w XVII wieku siedzibą władz miejskich i miejscem sądów burmistrzowskich.