Yavuz Sultan Selim, Mercidâbık’ta Memlükler’e karşı kazanılan zaferden sonra Halep, Hama, Şam üzerinden güneye doğru ilerleyerek 4 Zilhicce 922’de (29 Aralık 1516) İdrîs-i Bitlisî’nin de aralarında bulunduğu devletin bir kısım ileri gelenleriyle ve askerle birlikte Kudüs’e geldi. Ancak Kudüs, padişahın gelişinden önce muhtemelen Ekim 1516’da Osmanlı yönetimine girmişti. Bu tarihte başlayan Kudüs’teki Osmanlı yönetimi, 1831-1840 yıllarında gerçekleşen Kavalalı Mehmed Ali Paşa dönemi hariç Aralık 1917’ye kadar yaklaşık dört asır devam etti. Kudüs, Osmanlı yönetimi altında hep sancak statüsünde kalmakla birlikte bağlı bulunduğu merkez zamanla değişti. 1516-1831 yılları arasında Şam eyaleti. 1841-186S yıllan arasında Sayda eyaleti ve bu son tarihte Sayda ve Şam eyaletlerinin birleştirilmesiyle oluşturulan Suriye vilâyeti içinde yer aldı. 1872-1917 döneminde ise müstakil mutasarrıflık statüsü verilerek doğrudan merkezî hükümete bağlandı. Malî açıdan önce Halep, 1860’lann ikinci yansından itibaren Şartı defterdarlığına bağlanmıştır.
Osmanlı Devleti, Kudüs’ü yönetimi altına aldıktan kısa bir süre sonra ona atfettiği özel önemi gösterir icraatlara başladı, özellikle Kanunî Sultan Süleyman döneminde büyük imar faaliyetleri gerçekleştirildi. Kubbetü’s-sahre’nin restorasyonuyla başlayan çalışmalar bugün hâlâ ayakta olan surların inşasıyla sürdü. Yapımı beş yılda tamamlanan, uzunluğu 3 kilometreyi, yüksekliği 12 metreyi aşan surların otuz dört kulesi ve yedi kapısı vardır ve bunların altısının üzerlerinde yapım tarihlerini gösteren kitabeleri bulunmaktadır. Sultan Süleyman’ın diğer önemli projesi Beytülahm ve Halîlürrah-mân’dan Kudüs’e su getiren kanalların tamiri, şehir suyunun dağıtımının yapıldığı havuzların yenilenmesinin yanı sıra beşi sur içinde olmak üzere altı çeşmenin inşası olmuştur. Padişahın hanımı Hür-rem Sultan’ın 1551’de yaptırdığı külliye de Kudüs’ün en önemli hayır kuruluşlarındandır. Cami, medrese, han, ribât ve imaretten oluşan külliye Kudüs’teki Osmanlı eserlerinin önde gelenlerindendir. Günümüzde bakımsız bir vaziyette ayakta olan imarette yüzlerce misafir, sûfî. medrese öğrencisi ve fakire yemek dağıtılmıştır. Külliyenin masraflarının karşılanması için büyük bir vakıf kuran Hürrem Sultan, Suriye ve Filistin’de özellikle Remle civarında birçok köy ve geniş araziyi bu vakfa tahsis ettirmiştir. Onun 1558’de Ölümünden sonra Sultan Süleyman, Sayda civarında dört köyün arazisini daha bu vakfa ilâve etmiştir.
XVI. yüzyılın son çeyreğinden itibaren giderek belirginleşen Osmanlı merkez idaresinin zayıflaması Kudüs’ü de olumsuz etkilemiştir. Bunun en açık göstergesi, genel olarak bölgenin ve özellikle de Kudüs’e ulaşan yolların güvenliğinin zayıflamasıydı. Kutsal mekânlara giden hacılar zaman zaman bedevilerin saldırılarına mâruz Kalmaktaydı. Buna çözüm olarak yollar üzerine çeşitli güvenlik kulelerinin yapıldığı, bölgenin timar ve zeamet sahiplerinin Kudüs, Halîlürrahmân ve Nebî Musa’yı ziyaret eden hacıların güvenliğini sağlamakla görevlendirildiği tesbit edilmektedir.