В 1847 году генерал-губернатором Восточной Сибири был назначен генерал-майор Николай Николаевич Муравьёв. Впоследствии за заслуги перед страной Н.Н. Муравьёв был произведён в чин генерала от инфантерии и возведён в графское достоинство. Он сыграл важную роль в возвращении дальневосточных территорий России.

Н.Н. Муравьёв был активным сторонником укрепления влияния России на Дальнем Востоке. В одном из своих писем он указывал: «Сибирью владеет тот, у кого в руках левый берег и устье Амура». Гарантией успеха этого процесса, по мнению генерал-губернатора, должны были служить следующие условия: усиление российской военной мощи в регионе и активная переселенческая политика. Новый генерал-губернатор практически сразу начал предпринимать конкретные шаги к пересмотру вопроса о государственном разграничении на Дальнем Востоке.

В 1854 году  началось паровое судоходство на Амуре, когда граф Николай Николаевич Муравьёв на пароходе «Аргунь», сооружённом на Шилкинском заводе, проследовал вниз по Амуру до Мариинского поста.

Сплавной караван состоял из шести лодок, четырёх вельботов, восемнадцати баркасов, шести плашкоутов и двадцати девяти плотов. Во главе шёл пароход «Аргунь» под командованием морского офицера Александра Степановича Сгибнева, капитана 1-го ранга, военно-морского историка, исследователя Балтийского моря и реки Шилка. Этим рейсом было открыто паровое судоходство на самой крупной реке востока России – Амуре.

Целью сплава была организация судоходства на Амуре, заселение и освоение бассейна реки и попутно – доставка войск и снаряжения в устье Амура в связи с начавшейся Крымской войной.

В 1843 году был образован Особый комитет для изучения обстановки на Дальнем Востоке. Но усилия правительства определила инициатива Геннадия Ивановича Невельского. 2 июня 1849 года, покинув Авачинский залив, транспортный корабль «Байкал» под его командованием взял курс на Амур. В ходе экспедиции Г.И. Невельским был сделан ряд важных географических открытий. Он провёл детальное обследование глубин пролива между островом Сахалин и материком, подтвердил существование пролива между ними, а также возможность захода морских судов в устье Амура. Не менее важным были сведения о том, что вновь открытые территории не принадлежат Цинскому Китаю.

В 1851 году была образована Амурская экспедиция для обстоятельного изучения и описания низовьев Амура и побережья Охотского моря, работавшая до 1855 года. Её руководитель, капитан второго ранга Г.И. Невельской, заложил невдалеке от устья на берегу Амура пост, назвав его Николаевским, объявив местным жителям о том, что они отныне являются подданными Российской империи.

14 мая 1854 года начался первый сплав по Амуру. 15 июня он прибыл на Мариинский пост, а затем в Николаевский. Часть войск из Николаевска была переправлена на морских судах на Камчатку.

В 1855 году, во время второго сплава, переселенцы основали на левом берегу Амура сёла Иркутское, Богородское, Михайловское, Ново-Михайловское, Сергеевское, а также станицу Сучи напротив Мариинского поста.

В 1856 году по Амуру был проведён третий сплав войск, в ходе которого вдоль левого берега реки были основаны военные посты Кумарский и Хинганский. В этом же году полусотня казаков во главе с офицером Макаром Григорьевичем Травиным спустилась на плотах по Амуру и вблизи устья Зеи, на левом берегу основала Усть-Зейский пост. Весной следующего года здесь была освоена казачья станица.

По инициативе Н.Н. Муравьёва 28 октября 1856 года Александр II одобрил проект создания казачьей военной линии вдоль левого берега Амура.

В вопросе о присоединении Приамурья к России в середине 50-х годов XIX века окончательно победила точка зрения генерал-губернатора Восточной Сибири.

16 (28) мая 1858 года в ходе очередного сплава в маньчжурском городе Айгуне состоялись переговоры, завершившиеся подписанием договора о разграничении территорий в Приамурье. Договор подписали: с российской стороны – Н.Н. Муравьёв; со стороны Цинского Китая – губернатор провинции Хэйлунцзян И Шань.

Согласно договору: Левый берег реки Амура, начиная от реки Аргуни до морского устья р. Амура, да будет владением Российского государства, а правый берег, считая вниз по течению, до р. Уссури, владением Дайцинского государства; от реки Уссури далее до моря находящиеся места и земли, впредь до определения по сим местам границы между двумя государствами, как ныне да будут в общем владении Дайцинского и Российского государств.

По Амуру, Сунгари и Уссури могут плавать только суда Дайцинского и Российского государств, всех же прочих иностранных государств судам по сим рекам плавать не должно.

17 мая 1858 года в станице Благовещенской состоялся торжественный парад, на котором Н.Н. Муравьёв огласил свой приказ: «Товарищи! Поздравляю Вас! Не тщетно трудились мы! Амур сделался достоянием России! Россия благодарит!»

Положения Айгуньского договора были закреплены Тяньцзинским трактатом, подписанным 1 июня 1858 года Ефимием Васильевичем Путятиным. Трактатом декларировалась дружба между двумя странами, устанавливалось право России вести свободную сухопутную и морскую торговлю с Китаем и предусматривалось совместное изучение спорных территорий.

8 (20) декабря 1858 года была учреждена Амурская область с административным центром в городе Благовещенске в составе Восточно-Сибирского генерал-губернаторства. Согласно указу об учреждении Амурской области, её границы проходили: на юге и юго-западе – по реке Амур; на западе – от слияния рек Шилка и Аргунь на северо-восток – по водоразделу бассейнов рек Амур и Лена до Станового хребта, по нему через Джугдыр и Ям-Алинь до верховьев Буреи; от них по прямой до реки Амур в месте впадения в него Уссури. Территория области в этих границах составляла 449 535 квадратных километров.

По своему административно-территориальному делению Амурская область включала: Амурский уезд, три горных округа (Амурский, Буреинский и Зейский) и Амурское казачье войско, состоявшее из 11 станичных округов. Во главе Амурской области стоял военный губернатор, непосредственно подчинявшийся генерал-губернатору.

В 1878 году императором Александром II был высочайше учреждён герб Амурской области.

Первым военным губернатором Амурской области 10 февраля 1859 года был назначен генерал-майор Николай Васильевич Буссе, с прибытием которого в Благовещенск 13 мая 1859 года состоялось торжественное открытие новой области Российского государства.

Губернатор должен был контролировать деятельность местных органов власти, командовать войсками, размещёнными на территории области, а также контролировать работу полиции. Уезды возглавляли назначаемые губернатором уездные начальники; волости – крестьянские начальники. На территории области размещался достаточно большой по численности военный контингент. Помимо казаков и регулярных войск за порядком в области следила полиция.

В марте 1860 года правительство Александра II направило в Китай специальную миссию во главе с Николаем Павловичем Игнатьевым.

2 ноября 1860 года был подписан Пекинский договор, который окончательно определил границу между Россией и Китаем. Новая граница начиналась от слияния рек Аргунь и Шилка и проходила до междуречья рек Амур и Уссури. Далее граница проходила по рекам Уссури и Сунгари. Особыми статьями договора в пограничной зоне между Китаем и Россией вводилась свободная и беспошлинная торговля для подданных обоих государств. Приамурье и Приморье признавались владениями России.

В 1866 году горным инженером Николаем Павловичем Аносовым были открыты богатые золотые россыпи на реке Джалинда. Для их разработки в 1867 году была основана Верхнеамурская золотопромышленная компания. Свою деятельность она начала в 1868 году. С установленной на Васильевском прииске бочечной машины сняли первое золото, добытое Верхнеамурской золотопромышленной компанией. В первый же сезон добычи Васильевский прииск окупил значительную часть первоначальных затрат – из недр было извлечено более 800 кг золота. На одном только прииске Васильевском до конца XIX века добыли более 20 тонн золота. В 1871 году была образована Среднеамурская компания. В 1876 году возникла Ниманская компания. К началу 1890-х годов эти три компании сконцентрировали в своих руках 60% всей добычи золота.

К началу ХХ века Амурская область стала лидером золотодобычи в Российской империи.

С 31 октября 1899 года в Благовещенске стала издаваться газета «Амурский край». Финансировал её Пётр Давидович Баллод. Политический ссыльный и в то же время главный управляющий «Ниманской золотопромышленной компанией». 

В «Амурском крае» печатались объявления, официальная хроника, иностранные новости, и очень много статей, посвящённых развитию Приамурского края. С этой газетой периодически выходило приложение, которое называлось «Особое прибавление к Амурскому краю», которое включало в себя телеграммы, различного рода императорские указы, а также телеграммы канцелярии военного губернатора Амурской области. В случае необходимости выходило экстренное прибавление к «Амурскому краю».