Остановившаяся было в годы Смуты русская колонизация Поволжья после её окончания возобновилась с новой силой, всё больше новосёлов устремлялись на юг, к Каспийскому морю, оставляя старые укреплённые линии далеко в тылу и для их защиты были возведены новые укрепления, из которых самым мощным стал Саранский острог, давший начало столице Мордовии.
Место, где должен был быть основан Саранск, отличалось своим стратегическим положением на дороге, связывавшей Казань и Крым, по которой не только шла активная торговля, но и производились разрушительные крымско-ногайские набеги. Мощную русскую крепость на исторических мордовских землях воевода Савелий Козловский строил основательно, стены её, в плане составлявшие почти правильный прямоугольник со сторонами длиной в 240 и 270 метров, стояли на мощных земляных валах и были сложены из деревянных срубов-городен. В Саранской крепости было 6 башен, из которых две (Спасская и Никольская) были проездными. Вместе с соседней Инсарской крепостью Саранск составлял мощный узел обороны, призванный надёжно защитить мордовские земли от нападения кочевников, но они так ни разу под его стенами и не появились, одно существование такой мощной крепости отбило у крымских татар и ногайцев желание лезть сюда.
В 1653 году, через 12 лет после постройки, в Саранскую крепость из Атемарской крепости переехала администрация Атемарско-Саранской защитной черты, после чего Саранск был расширен за счёт обеих берегов реки Саранки, при этом верхняя крепость осталась военно-административным центром, а в нижней крепости располагались слободы дворян, казаков, стрельцов и пушкарей. Всё это великолепие было уничтожено в 1670 году, когда сначала в сентябре крепость осадил один из отрядов Степана Разина, который жители города сами впустили внутрь, а через три месяца разинцев оттуда выбил отряд стрельцов под командованием воеводы Изъединова. После восстания Степана Разина Саранск долго лежал в руинах, только через 15 лет была восстановлена Саранская крепость, но прежней мощи она уже не достигла. В 1774 году в Саранск без боя вошёл Емельян Пугачёв, который провозгласил здесь освобождение всех крестьян от крепостной зависимости и призвал к полному уничтожению дворянства. Пугачёвщина вновь оставила от Саранской крепости одни руины, которые были снесены за ненадобностью в 1781 году, а Саранск, которому она дала начало, продолжил своё бурное развитие.