Город строился не только внутри крепостных стен, но и вне их; поэтому возникла необходимость расширить территорию, защищенную укреплениями. Следующая крепостная стена вокруг Парижа была построена спустя полтора столетия, в 1356–1383 годах. Начал ее строительство купеческий старшина Этьен Марсель, который реально правил городом после того, как король Иоанн II в сражении при Пуатье попал в плен к англичанам. Строительство продолжилось при короле Карле V, и стену принято называть его именем. На левом берегу эта стена практически повторяла предыдущую; работы состояли лишь в укреплении и обновлении старой крепостной стены Филиппа II Августа. На правом же берегу была построена новая стена общей длиной 4900 метров с шестью новыми воротами: ворота Святого Антония располагались на месте современной улицы Бастилии, ворота Тампля – там, где сегодня пересекаются улицы Тампля и Мелé, ворота Святого Мартина – там, где пересекаются нынешние улицы Святого Мартина (Сен-Мартен) и Блонделя, ворота Святого Дионисия – там, где та же улица Блонделя пересекает улицу Святого Дионисия (Сен-Дени), Монмартрские ворота – на месте нынешнего дома 71 по Монмартрской улице, ворота Святого Гонория – на месте нынешней площади Андре Мальро. Общая площадь территории, окруженной этой стеной, составляла 4,39 км2. Новая крепостная стена была устроена гораздо сложнее, чем предыдущая. Общая ее ширина составляла около 80 метров; вдоль укреплений 13-метровой высоты изнутри и снаружи шли дозорные пути, вдобавок вдоль стены был вырыт первый ров шириной до 30 метров и глубиной до 7–8 метров. За первым рвом шел второй, шириной 15 метров и глубиной 5,5 метра. Рвы были вырыты и вдоль вновь построенных участков стены, и вдоль тех участков старой стены Филиппа II Августа, которые сохранили свою оборонительную функцию. Память об этих рвах сохранилась в названиях некоторых парижских улиц, проложенных на их месте (например, улица Рва Святого Бернарда или улица Рва Святого Иакова).
Город продолжал развиваться, расти, и ему становилось тесно уже и в границах новых укреплений. Желая удержать парижан в пределах городских стен, король Франциск I в 40-е годы XVI века способствовал распродаже по частям территории многочисленных старинных особняков (домов, окруженных садами), результатом чего стали прокладывание и застройка новых улиц в черте города, таких как улица Карла V и Красивых Решеток, Французская улица и улица Барбета, улица Эльзевиров и улица Вишневого Сада. Согласно «Описанию Лютеции» Кнобельсдорфа (1543), улиц в Париже к этому времени имелось 500.
Множество новых улиц было проложено в начале XVII века по инициативе короля Генриха IV. При нем была создана Вогезская площадь и проложены по соседству с нею улицы в квартале Маре, создана площадь Дофина на острове Сите и проложена одноименная улица на левом берегу, построен Новый мост. Всего в царствование Генриха IV было проложено 68 новых улиц: 35 на правом берегу и 33 на левом. Импульс, данный Генрихом IV, не иссяк и после его смерти: в 1626 году подрядчик Шарло начал распродажу земельных участков в северной части Маре, результатом чего стало появление на карте Парижа нового квартала, улицы которого в большинстве своем получили имена французских провинций (Пуату, Сентонжская, Бретонская и др.).
В 1634 году кардинал де Ришелье начал строить поблизости от Лувра дворец, который впоследствии получил название Пале-Руаяль (то есть Королевский дворец), а поначалу назывался Кардинальским, поскольку предназначался для кардинала. Для его защиты, а также потому, что городу уже давно было тесно в пределах укреплений, построенных два с половиной века назад, на правом берегу началось строительство новой крепостной стены: она строилась в царствование Людовика XIII и получила его имя. Благодаря этой новой стене в состав города вошли холмы Святого Роха и Мельничный, а также предместье Святого Гонория. Крепостная стена Людовика XIII была построена на северо-западе Парижа в 1633–1636 годах. Длина ее достигала 6200 метров. Вдоль стены был вырыт ров шириной от 25 до 50 метров. В ней были проделаны следующие ворота: Мирных Переговоров (porte de la Conférence) возле Оранжереи сада Тюильри, Святого Гонория на пересечении нынешней Королевской улицы и улицы Святого Гонория (Сент-Оноре), Гайонские ворота на пересечении нынешних улиц Четвертого Сентября и Ла Мишодьера, ворота Ришелье на пересечении нынешних улиц Ришелье и Биржевой, Монмартрские ворота на пересечении улиц Монмартрской и Женёр, Рыбные – на пересечении Рыбной улицы и улицы Луны, ворота Святого Дионисия – на том же месте, где и одноименные ворота прежней крепостной стены, поскольку в этом месте стена Людовика XIII сходилась со стеной Карла V. На пространстве между воротами Мирных Переговоров и воротами Святого Дионисия все ворота и укрепления, выстроенные при Карле V, были разрушены, а их обломки сброшены в рвы, которые тем самым оказались засыпаны. В результате расширения городских пределов в 1630-е годы в Париже появилось около 50 новых улиц, в частности современные улицы Ришелье, Клери, Абукирская, Вивьенова, Фейдо, Малых Полей и др.