در سال ۱۱۵۶هـ.ق. نادرشاه از طریق سنندج عازم بغداد شد. وی دستور داد که واحد توپخانه از همدان به کرمانشاهان آمده و در ذهاب توقف نمایند.
احمد پاشا، حاکم بغداد که از تصمیم نادرشاه آگاه شد. به‌وسیله محمدآقا، کدخدای خود اسبان تازی نژاد و پیشکش و هدایای بسیار به حضور نادرشاه فرستاد و از نادر استدعا کرد تا از تصرف بغداد صرف‌نظر کند. نادرشاه با تقاضای احمدپاشا موافقت کرد، ولی فوجی از سپاه ایران را برای تسخیر شهرهای: سامره، حله، نجف اشرف، کربلای معلی، حسکه، رماحیه، توابع کنار دیاله و توابع بغداد تعیین و قوجه‌خان و شیخانلوی چمنگرک را به همراه جمعی از امرای خود مأمور فتح بصره کرد.
نادرشاه پس از انتظام امور کردستان عراق و گماردن حاکمانی بر آن نواحی، در ۱۴ جمادی‌الآخر ۱۱۵۶ هـ.ق. به کرکوک رفت و آنجا را فتح کرد. سپس قلعه اربیل را که از قلاع مهم آن سرزمین بود، مفتوح ساخت.
نادرشاه در پانزدهم شهر ذیحجةالحرام، از شهر وان بغداد عازم آذربایجان شد. پس از ورود به حوالی ماهیدشت کرمانشاهان، از شورش بعضی از سران ایل قاجار علیه محمدحسین خان حکمران آنجا آگاه شد. نادرشاه بهبودخان چاپشلو را مأمور سرکوب شورشیان کرد.
نادرشاه پس از ورود به کرمانشاهان، ابراهیم‌خان فرزند ظهیرالدوله را به سپه‌سالاری حدود کردستان، کرمانشاهان و لرستان قبلی تعیین و قوجی از سپاه را با او مأمور و فرمان داد که در حدود کرمانشاهان توقف و از حدود کرند الی منتهای ولایت مشغول پاسداری و حفظ امنیت باشند.
با مرگ کریم‌خان زند در سال ۱۱۹۳ هـ.ق. آقامحمدخان با برادرانش از شیراز فرار کرد و به مازندران رفت و با سران قاجار متحد شد و دعوی سلطنت کرد. سرانجام پس از حدود ده سال نبرد بر تمام ایران از جمله کرمانشاهان مسلط شد و سلسله قاجاریه را تشکیل داد.
فتحعلی‌شاه در سال ۱۲۲۱ هـ.ق. پسر بزرگش محمدعلی میرزای دولتشاه را به حکومت عراق عرب و عراق عجم منصور کرده ایالت کرمانشاهان تا حدود بغداد از سرحد بصره تا خرم آباد را به وی واگذار کرد و ابراهیم‌خان دولو و محمدخان شامبیاتی را ملتزم رکاب او داشت. محمدعلی میرزا در ۱۰ شهر جمادی‌الاولی ۱۲۲۱ هـ.ق. عازم محل مأموریت خود شد.
محمدعلی میرزای دولتشاه باغبان و سرکشان حدود بغداد، قراجلان، ذهاب و سلیمانیه را تنبیه و به اطاعت درآورد و فرمانده سپاه عثمانی را مغلوب ساخت و آبادانی کرمانشاهان را آغاز کرد. دولتشاه چند بار با عثمانی‌ها جنگید و یک بار نیز به فتح بغداد نایل آمد و سرانجام در سال ۱۲۳۷ هـ.ق. هنگامی‌که از بغداد باز می‌گشت، در محل تاق‌گرا درگذشت.
دولتشاه علاوه بر استخدام چند نفر مستشار انگلیسی از جمله راولینسن مستشرق معروف، برای تنظیم و ترتیب سپاه، در کار عمران و آبادانی هم کوشش کرد. ساختمان معروف دیوانخان کرمانشاه که شامل ۱۲ قصر بود، نمونه‌ای از کارهای او بود. همچنین ساختمان میدان توپخانه، سربازخانه، بازار، حمام و مسجد از دوره حکومت او است.
پس از محمدعلی میرزای دولتشاه پسرش محمدحسین میرزا حشمت‌الدوله در سال ۱۲۳۷ هـ.ق. به حکومت غرب و سرحدداری عراق عجم و عراق عرب از جمله کرمانشاهان منصور شد. وی نیز نبردهای متعددی با عثمانیان کرد.
در سال ۱۲۴۲ هـ.ق. محمدتقی میرزا حسام‌السلطنه به حکومت کرمانشاه و بخش شمالی خوزستان منصور شد.
در سال ۱۲۴۵ هـ.ق. به تقاضای مردم کرمانشاهان، بار دیگر محمدحسین میرزا حشمت‌الدوله به حکومت کرمانشاهان تعیین گردید. محمدحسین میرزا که با سلیمان‌خان گوران بد بوداورا دستگیر و از هر دو چشم کور کرد.
در سال (۱۲۵۷ هـ.ق.) عبدالحسین‌خان جوانشیر که نسب به ابراهیم خلیل‌خان می‌برد. از سوی محمدشاه قاجار به حکومت کرمانشاهان منصوب گردید.
چون به حکومت مرکزی گزارش شده بود که عبدالحسین خان جوانشیر در نظم و اداره کرمانشاهان کوتاهی کرده و حتی با خان‌های آن سرزمین روابط حسنه‌ای دارد. از این‌رو از دارالخلاقه فرمانی خان‌معتمدالدوله به اصفهان فرستاده شد که وضع کرمانشاهان را بررسی و امور آنجا را منظم کند. معتمدالدوله به سال ۱۲۵۸ هـ.ق. محب هلی خان سرتیپ ماکوبی را با لشکری به کرمانشاهان فرستاد و دارالخلاقه نیز حکومت وی را در ایالت کرمانشاهان تأیید کرد.
پس از محب علی‌خان ماکوبی، اسکندرخان قاجار دولو، معروف به سردار به سمت حکمران کرمانشاه منصوب گردید.
در سال ۱۲۶۸، هـ.ق. شاهزاده امام قلی میرزا عمدالدوله فرزند محمدهلی میرازی دولتشاه از سوی ناصرالدین شاه به حکومت کرمانشاهان و همچنین انتظام امور عراق عجم و عراق عرب تعیین شد. وی ابتدا سپاهی شامل ۷۰۰۰ نفر پیاده و سواره ترتیب داد و در دشت ذهاب مستقر شد و دست بیگانه را از حدود ایران کوتاه کرد و اشرار و باغبان را نیز به اطاعت درآورد.
عمادالدوله ۲۵ سال متناوباً در کرمانشاهان حکومت کرد و بنای بازارهای کنونی و مسجد عمادالدوله و توسعه شهر کرمانشاه یادگار دوره حکومت وی است. به‌علاوه تعدادی قصر وابینیه در لب آب قره‌سو و تاق وستان نیز ساخت.
پس از امام قلی‌میرزا عمادالدوله، در سال ۱۲۹۲، هـ.ق. بدیع‌الملک میرزا حشمت‌السلطنه به حکومت کرمانشاهان تعیین شد. ولی در سال ۱۲۹۳ هـ.ق. از حکومت خلع و سلطان مراد میرزا حسام‌السلطنه، پسر سیزدهم عباس میرزا نایب‌السلطنه و فاتح هرات به حکومت کرمانشاهان به کردستان منصور شد. وی در مقر حکومت خود کرمانشاه اقامت گزید و حکومت کردستان را به پسر بزرگ خود ابوالفتح میرزا واگذار کرد.
در سال ۱۲۹۷ هـ.ق. بار دیگر بدیع‌الملک میرزا حشمت‌السلطنه به حکومت کرمانشاه تعیین، ولی در سال ۱۲۹۸ هـ.ق. معزول و حاج غلامرضاخان (شهاب‌الملک - آصف‌الدوله) شاهسون به‌جای وی حاکم کرمانشاهان شد.
از سال ۱۲۹۹ تا اواخر سال ۱۳۰۰ هـ.ق. که حکومت کردستان و کرمانشاهان جزء حکومت و ابوالجمعی مسعود میرزا ظل‌السلطان بود، محمودخان ناصرالملک قراگزلو تا سال ۱۳۰۱ هـ.ق. از جانب وی حکومت کرمانشاهان و کردستان را داشت. محمودخان در این سال (۱۳۰۱ هـ.ق.) وزیر امور خارجه شد.
پس از محمودخان ناصرالملک، از سال ۱۳۰۱ تا ۱۳۰۵ هـ.ق. حسین‌خان قراگزلو حسام‌الملک امیر نویان، پسر علی‌خان نصرت‌الملک از سوی ظل‌السلطان نیابت او را در کرمانشاهان داشت و پس از آن (از ۱۳۰۵ هـ.ق) خود حسام‌الملک تا سال ۱۳۰۷ هـ.ق. حاکم کرمانشاهان بود و در ماه صفر ۱۳۰۷ هـ.ق. درگذشت. لقب و حکومت کرمانشاهان به پسرش زین‌العابدین خان داده شد که بعدها در زمان مظفرالدین شاه ملقب به امیرافخم گردید.
پس از زین‌العابدین خان قراگزلو در سال ۱۳۰۹ هـ.ق. حسنعلی خان امیرنظام گروسی به ایالت کرمانشاهان و کردستان تعیین شد. وی از طرف خود پسرش عبدالحسین‌خان سالارالملک را به حکومت کردستان تعیین شد. وی از طرف خود پسرش عبدالحسین‌خان سالارالملک را به حکومت کردستان و گروس فرستاد. در سال ۱۳۱۰ هـ.ق. حکومت ملایر، تویسرکان و همدان نیز جزء قلمرو او گردید. حکومت وی تا سال ۱۳۱۱ هـ.ق. ادامه داشت. پس از وی بار دیگر زین‌العابدین‌خان قراگزلو به حکومت ایالت کرمانشاهان منصوب شد.
در سال ۱۳۱۵ هـ.ق. ابوالفتح میرزا سالارالدوله، پسر سوم مظفرالدین شاه به وزارت و پیشکاری حسام‌الملک، حاکم کرمانشاه شد. وی در سال ۱۳۱۶ هـ.ق. از حکومت کرمانشاهان عزل و محمدخان اقبال‌الدوله حکمران کرمانشاهان شد. پس از اقبال‌الدوله به ترتیب مهدی قلی‌خان مجدالدوله (۱۳۱۹ هـ.ق.) و احمدخان علاءالدوله بر ایالت کرمانشاهان حکمرانی داشتند.
در زمان سلطنت احمدشاه جنگ جهانی اول (۱۹۱۸-۱۹۱۴ م). در اروپا آغاز شد و با اینکه دولت ایران در این جنگ بی‌طرف بود، ولی بیگانگان به خاک ایران تجاوز و مناطقی از آن را اشغال کردند. نیروهای عثمانی قسمت اعظم آذربایجان تا میانه و کردستان، کرمانشاهان و همچنین وجود و همدان را اشغال کرده بودند.
در اثر کوشش آزادی‌خواهان ایران مقیم برلن، هنگام عقد قرارداد متارکه جنگ آلمان و روسیه در برست لیتُوفسک، در ماده ۱۰ پیمان مزبور لزوم تخلیه کامل خاک ایران از جمله کرمانشاهان از نیروهای روسیه و عثمانی گنجانیده شد.