Den oprindelige Herning landsby bestod af en kirke og en række gårde og huse, der lå tæt ved den nuværende Hedeagerkirke. Ved folketællingen i 1801 blev der registreret 28 husstande med 114 indbyggere i Herning (af i alt 345 i sognet). De fleste var husmænd, men nogle havde et håndværk ved siden af, og uldbinderiet har formentlig været den vigtigste indtægtskilde. I 1827 blev der ca. 2 km sydøst for landsbyen opført et tinghus for Hammerum Herred, og sammen med apoteket fra 1832, der fik udvidet sine handelsrettigheder i 1838 og endnu mere i 1848, samt gæstgiveriet fra 1839 (senere Hotel Eyde), dannede det grundlaget for etableringen af »Ny« Herning.
Det fik afgørende betydning for byudviklingen, at de nye landeveje mellem Ringkøbing og Silkeborg og mellem Holstebro og Vejle, anlagt hhv. 1844‑51 og 1862‑64, kom til at krydse hinanden i den nye by, og at der i samme periode blev etableret en vej mellem Herning og Viborg. Hernings potentiale som servicecenter for et større opland blev også styrket væsentligt af den intensive hedeopdyrkning i Hammerum Herred i de sidste årtier af 1800-tallet. Dertil kom, at byen fik telegrafstation i 1871 og blev jernbaneknudepunkt ved anlæggelsen af Herning-Silkeborg-banen i 1877 (videreført til Skjern i 1881) og banerne til Holstebro (1904), Viborg (1906) og Give (1914). Som udtryk for Hernings nye rolle som handelscentrum blev det i 1877 besluttet at flytte Lund Marked til Herning. Markedet havde hidtil været et af Jyllands største, idet det formentlig kunne tiltrække op mod 10.000 gæster i løbet af de tre markedsdage. Markedet blev ved med at være temmelig velbesøgt indtil 1920’erne.
Herning blev købstad i 1913, men havde længe inden da et så tydeligt bymæssigt præg, at stationsbyen ofte blev kaldt »hedens hovedstad«. Den eksplosive vækst gav også anledning til betegnelsen »Danmarks Chicago«. Væksten begyndte for alvor mellem 1870 og 1880, hvor byens befolkningstal blev firdoblet og derved nåede op på 1.789. I 1890 blev der registreret 2.935 indbyggere, og i 1906 var antallet steget til 5.513. Selv om antallet af personer, der ernærede sig af landbrug, voksede frem til ca. 1910, var væksten langt mere markant inden for forarbejdnings- og servicesektorerne. I 1906 blev ca. 50 % af befolkningen således forsørget gennem håndværk eller industri, mens handel, landbrug og immateriel virksomhed (administration og liberale erhverv m.m.) tegnede sig for hhv. 16, 16 og 6 %. Ved indgangen til 1900-tallet var de vigtigste industrier Brødrene Lunds Fabrikker med spinderi, væveri og farveri fra 1876 (senere kendt som Herning Klædefabrik), svineslagteriet fra 1890 og S. Truelsen & Søns Trikotagefabrik, der havde ligget i Herning siden 1883. Omkring år 1900 fik Herning yderligere to, mindre, tekstilfabrikker, og derudover havde byen flere bryggerier og mineralvandsfabrikker, et teglværk, et jernstøberi, flere møller, en tørvefabrik, en tagpapfabrik, en cementfabrik, flere savskærerier og to bogtrykkerier.
Herning var også den første danske stationsby, der fik sin egen avis. Det var Herning Folkeblad (oprindelig: Vestjylland), som begyndte at udkomme i 1869, fire år før jernbanen kom. I årene 1890‑1919 blev der etableret yderligere fem aviser med adresse i Herning. Den købstadsagtige karakter kom også til udtryk ved adskillige hoteller, en række skoler, bl.a. realskole (1877), teknisk skole (1876‑77) og handelsskole (1892), amtssygehus (1882, afløst af et nyt i 1910), epidemihus (1888), museum (1892) og distriktslæge samt et aktivt forenings og selskabsliv. Det drejede sig bl.a. om håndværkerforeningen (1876), handelsstandsforeningen (1887), højskoleforeningen (1890), fagforeningen for tekstilarbejdere, skytte-, gymnastik- og idrætsforeningen (1880) og en cricketklub (1895). Indtil ca. 1875 foregik næsten alt byggeriet langs den øst-vest-gående hovedgade, der ofte blev kaldt Herning Gade, men herefter begyndte man også at anlægge side- og parallelgader. I Nygade blev der 1888‑89 opført en ny kirke som erstatning for den gamle landsbykirke, som blev nedrevet på samme tid. I 1893 blev der også opført et nyt ting- og arresthus som afløser for en bygning fra 1857, der havde erstattet det oprindelige tinghus fra 1827.
Herning fortsatte sin befolkningsvækst op gennem 1900-tallet. I 1925 blev der således registreret 9.647 indbyggere, i 1960: 24.790 og i 1970: 32.973; væksten var især betydelig mellem 1940 og 1960’erne. I sammenhæng med dette skete der en kraftig vækst i antallet af beskæftigede i Hernings industrier – fra 1.538 ved erhvervstællingen i 1925 til 4.908 og 4.758 ved de tilsvarende tællinger i 1948 og 1958. Det var især tekstilindustrien, der opsugede store mængder arbejdskraft. I 1948 beskæftigede byens trikotage- og klædefabrikker således i alt ca. 3.440 personer. Denne udvikling må ses i lyset af den gamle og stærke tradition for uldbinderi på Herningegnen, som gjorde det naturligt for personer med iværksætterånd at engagere sig i branchen. Denne var i øvrigt kendetegnet ved, at etableringsomkostningerne ofte var ret beskedne, og at arbejdernes lønniveau generelt lå lavt. Særligt i 1930’erne, da politikerne søgte at beskytte dansk industri mod konkurrence udefra ved at indføre importbegrænsende foranstaltninger, oplevede Herning en stor fremvækst af iværksættere. En af dem var Mads Eg Damgaard, hvis firma Egetæpper A/S senere skulle blive en af byens mest succesfulde virksomheder. En af de vigtigste årsager til succesen for tekstilbranchen i Herning og omegn var, at disse virksomheder udgjorde en vellykket klyngedannelse. Det betød, at de udnyttede den geografiske nærhed og erhvervsmæssige beslægtethed, så den kom til fælles gavn. Den løbende, tætte og uformelle informations- og idéudveksling mellem virksomhedslederne og andre vigtige aktører må ikke undervurderes.
Det har også været af stor værdi for Hernings erhvervsliv, at byen i usædvanlig grad har formået at markere sig som ramme om store arrangementer. Da der i 1947 blev afholdt den første Jydsk Textil Messe i Herning, kom der fx 24.000 gæster. Den overvældende succes medførte, at messen blev en årligt tilbagevendende begivenhed, selv om det var nødvendigt at sprede udstillingerne på flere adresser for at skaffe den fornødne plads. Da Herning-Hallen på Østergade blev indviet i 1954, blev messen henlagt hertil. Hallen blev – blandt meget andet – også brugt til messen »Ferie for alle«, der havde premiere i 1957 med 40.000 besøgende, og en landbrugsudstilling i 1959, som tiltrak ikke færre end 128.400 gæster. Som følge af den store tilstrømning blev der i 1963 opført fem nye udstillingshaller ved Vardevej, og dette messecenter er blevet udbygget mange gange siden da. De gamle haller på Østergade, nu MCH Herning Kongrescenter, danner dog fortsat ramme om mange kulturarrangementer og konferencer m.m.
I 1964 blev Tjørring Kommune indlemmet i Herning Kommune. Indlemmelsen forstærkede en igangværende proces med udbygning af Herning i nordvestlig retning, idet mange, især yngre familier slog sig ned i nybyggede parcelhuse i dette område. Nogle år senere skete der en tilsvarende udbygning i Sunds, Gjellerup, Hammerum, Lind og Snejbjerg, og da mange af dem, der flyttede dertil, kom fra Herning, indtrådte der omsider en stagnation i Hernings stærke befolkningsudvikling. Den storstilede plan fra 1965 om en ny bydel i Gullestrup med ca. 4.800 boliger samt en lang række virksomheder og institutioner blev også kun realiseret i begrænset omfang, idet mange af de potentielle boligkøbere foretrak et parcelhus i en af omegnsbyerne. Endnu i 2004 havde Gullestrup kun 1.913 indbyggere, mens alle de fem nævnte satellitbyer havde 3.000‑3.900 beboere. På samme tid var Hernings indbyggertal 29.945.
For Hernings erhvervsliv var de sidste årtier af 1900-tallet en turbulent periode. De to store, gamle tekstilproducenter S. Truelsen & Søn og Herning Klædefabrik måtte lukke i hhv. 1973 og 1990, og den stærkt stigende internationale konkurrence medførte, at der fra slutningen af 1980’erne og især i løbet af 1990’erne skete en massiv udflytning af tekstilindustri fra Herningegnen til lavtlønslande i Østeuropa og Asien. De dele af virksomhedsdriften, der drejede sig om design, forskning, logistik og markedsføring, forblev dog i Midtjylland. Det lykkedes imidlertid at undgå en betydelig arbejdsløshed i Herning, da en stor del af den ledige arbejdskraft blev opsuget af servicesektoren, som har været i stærk vækst siden slutningen af 1900-tallet. Metal- og maskinindustrien beskæftigede også stadig et stort antal mennesker, og siden tekstilbranchens udflytning i 1990’erne blev den den klart største industrigren i Herning.
Herning havde seminarium fra 1960 til 1992, men ellers har byens uddannelser i høj grad haft en erhvervsorienteret karakter. Dansk Konfektions- og Trikotageskole (TEKO), der åbnede i 1968, har været af særlig stor betydning for byens erhvervsliv pga. det nære samspil mellem idéudvikling, produktion og markedsføring. Handels- og Ingeniørhøjskolen (HIH), der blev skabt ved en fusion i 1995, var en anden vigtig institution. I 2006 blev den omdannet til en selvstændig afdeling under Aarhus Universitet.
