Napoléon devenu empereur en 1804 va pouvoir donner court à sa volonté centralisatrice.

Après une crise financière en 1805, les statuts de la Banque de France sont modifiés en 1806 : elle reste une banque à capital privé mais elle est désormais dirigée par un gouverneur et deux sous-gouverneurs nommés par le chef de l’État. Son privilège d’émission est prolongé de vingt-cinq ans au-delà des quinze premières années et le capital porté de 45 à 90 millions de francs. En 1808, un décret impérial promulgue les « statuts fondamentaux » qui devaient régir jusqu'en 1936 les opérations de la banque. Avec son statut privilégié et ses nouveaux moyens
la Banque de France étend progressivement son réseau en ouvrant des comptoirs en province.
Après la fin de l’Empire et l’accalmie des premières années de la Restauration, la Banque de France, doit faire face aux soubresauts politiques des révolutions de 1830 et 1848.

En 1848, elle obtient le monopole d’émission sur tout le territoire : les banques départementales d'émission existantes sont incorporées à la Banque de France et deviennent des succursales. Pour permettre la fusion, le capital est porté à 91,25 millions de francs. En 1857, ce capital est doublé et passa donc à 182,5 millions de francs.

En 1865, la Banque de France absorbe la Banque de Savoie après la réunion de ce territoire à la France, s'assurant ainsi définitivement le privilège d'émission sur l'ensemble du pays et s'appropriant ainsi la totalité de l'or détenu par celle-ci.

Durant la guerre de 1870, elle parvient à soutenir l’économie malgré le conflit et elle réussit à sauvegarder son encaisse malgré les bouleversements engendrés par le soulèvement de la Commune de Paris.

Après la fin du second Empire, dans les premières années de la troisième république, une synergie se met en place entre le Trésor et la Banque de France : centralisation des recettes de l’État, transport des monnaies divisionnaires, observation de la conjoncture économique, etc.
La Banque de France se constitue aussi d’importantes réserves métalliques durant la Belle époque qui s’avèrent bien utiles lorsqu’éclate la Première Guerre mondiale. Outre elle
joue un rôle essentiel en lançant pour le compte de l’État les emprunts successifs destinés à soutenir l’effort de guerre. Son statut de Banque centrale et son image s’affirment alors pleinement aux yeux des Français.
Dans les années 1920, le conseil de régence de la Banque de France est toujours aux mains des deux cents plus grosses fortunes de France. Aussi doit-elle composer avec le nouveau gouvernement qui se met en place avec la victoire du Cartel des gauches aux élections législatives de 1924.
En 1928, la loi impose un pourcentage minimum de couverture : la Banque de France est tenue de conserver une encaisse or au moins égale à 35 % du montant cumulé des billets au porteur en circulation et des comptes courants créditeurs ouverts sur ses livres.
En 1936, l’année de l’arrivée au pouvoir du Front populaire, la Banque de France est dotée de nouveaux statuts qui soumettent son Conseil général au contrôle de l’État. L'obligation imposée à la Banque de rembourser, en lingots, au porteur et à vue, les billets présentés à son siège central, est par ailleurs suspendue.
En 1939, la seconde guerre mondiale est un nouveau cataclysme. Après avoir levé l’obligation du minimum de couverture en or de la monnaie et des comptes courant, la Banque de France prend la précaution de mettre à l’abri en outre-mer, l’essentiel de l’or qu’elle détenait. La débâcle suivie de l’entrée des Allemands dans la capitale et de l’occupation, l’oblige à procéder au versement de l’indemnité de guerre.
À la Libération, le général de Gaulle nationalise la Banque de France par la loi du 2 décembre 1945. Elle va alors pouvoir participe activement à la politique de reconstruction du pays. Et en coopération avec les autres banques centrale et coopère avec les autres banques centrales devenir un acteur important de la construction monétaire européenne.
Membre du Système européen de banques centrales (SEBC), elle participe, avec la naissance de l’euro, en 1999, à la gestion de la monnaie unique de plus de 300 millions d’Européens. La Banque de France est alors un piler de l’Eurosystème mais elle n’est alors théoriquement plus sous la tutelle d'une autorité administrative française mais sous celle de la Banque centrale européenne.
En 1923, la Banque de France emploie près de 10.000 personnes et ses réserves nettes de change dépassent les 220 milliards d’euros.