В 1594–1596 годах антифеодальное восстание во главе с казацким сотником Северином Наливайко бушевало во многих районах Украины и Беларуси.
С ноября 1595 года отряд С. Наливайко внезапно захватил и город, и замок. Объединенное войско шляхты в ноябре 1954 года выдавило казаков Наливайко из Слуцка. Наливайковцы забрали 12 пушек, 80 пищалей, 700 мушкетов, боеприпасы, взяли «налог» с богатых горожан. В декабре 1594 года отряды С. Наливайко взяли даже Могилев. Наливайко ушел на Украину, и там его восстание было подавлено польскими магнатами.
В 1600 году княжна Софья Слуцкая вышла замуж за молодого Януша Радзивилла. Через 12 лет Софья Олельковна умерла и все ее земли перешли к роду Радзивиллов, который с получением Слуцкого княжества, имея Несвиж, Мир, многие другие города, стал самым богатым в Великом княжестве Литовском.
Радзивиллы были протестантами, кальвинистами, и в Слуцке не была введена уния.
В 1610 году в Слуцке при Преображенском монастыре было создано объединение горожан – братство, просуществовавшее до конца XVIII века. Одной из главных целей братства было развитие белорусской культуры. При братстве были открыты больница, типография, школы с белорусским языком. Кроме Преображенского работало и Успенское братство.
В Слуцке были развитии ремесла – ткачество, вышивание, резьба по кости и дереву, гончарное дело, ювелирное искусство, иконопись, живопись.
В первой половине XVII века Радзивиллы превратили Слуцк в первоклассную крепость.
А. П. Грицкевич писал в книге «Древний город на Случи», изданной в 1985 году в Минске: «Внутреннюю крепость по-прежнему составляли Верхний и Нижний замок в центре города. Эта крепость отделялась от кварталов Старого города не только речкой Бычком, но и каналом, специально выкопанным для обороны замков. Уровень воды в канале регулировался плотинами. Верхний замок представлял собой сооружение круглой формы и в 1728 году занимал площадь в полтора гектара. Через ров был перекинут подъемный мост с перилами, который вел к входным замковым воротам. Над воротами была высокая башня, а на ней часы, которые были видны в городе.
Нижний замок имел форму неправильного четырехугольника площадью в 1,9 га. Он также был окружен валом и деревянными оборонительными сооружениями.
В Новом городе находился Новый замок (цитадель), перестроенный в 1655 году. Он имел форму квадрата с четырьмя бастионами на углах квадрата. На бастионах были построены башни. Бастионы выступали из общей линии укреплений. Цитадель входила в систему внешних укреплений Слуцка и занимала площадь в 1,1 га. Она была окружена рвом, соединяющимся со Случью. Сюда можно было попасть через подведенный мост и двое ворот.
Вся территория Старого и Нового города была окружена оборонительными сооружениями – земляным валом, рвом с водой и бастионами. Окружность городских укреплений занимала более 3,8 километра. В город можно было войти только через четверо укрепленных ворот: в Старом городе – Виленские, Копыльские и Островские с «башней», а в Новом – Новомейские. Перед воротами через ров были перекинуты подъемные мосты, поднимавшиеся и опускавшиеся на цепях. В воротах всегда стояла охрана. Солдаты гарнизона охраняли и городской вал.
Из цитадели размером 250 на 250 метров в разные стороны вели подземные ходы. Гарнизон кроме солдат Радзивилла состоял из наемников – венгров, немцев, шведов. Гарнизон был хорошо вооружен, имел много пушек и мортир.
В период Освободительной войны 1648–1654 годов под руководством Богдана Хмельницкого казаки в августе 1648 года осадили Слуцк. Гарнизон отбил несколько штурмов. В сентябре 1648 года к осажденным подошел казацкий отряд Горкуши. Осада стала еще более плотной. Радзивилл прислал подкрепления Слуцку и повстанцев рассеяли.
В 1652 году Слуцку вторично было пожаловано Магдебургское право – королем Яном-Казимиром.
Благодаря тому, что Радзивиллы так укрепили Слуцк, город в XVI веке не смог взять никто.
Во время русско-польской войны 1654–1667 годов 2 сентября 1655 года 20 000 московских стрельцов под началом князя Трубецкого обложили Слуцк. Неделю Трубецкой осаждал Слуцк, 6 сентября отошел к Несвижу, где соединился с 5-тысячным отрядом казаков Ивана Золотаренко, и осада Слуцка продолжилась.
