В 1105 году в ходе конфликта между императором Генрихом IV и его сыном Генрихом V верный императору Нюрнберг был разрушен. Чтобы обеспечить защиту города в будущем, император отдал нюрнбергский замок и окружающую его территорию в качестве лена австрийскому графу Готфриду фон Раабсу, одновременно назначив его бургграфом и представителем императора в Нюрнберге.

После избрания в 1125 году королём Лотаря II Суплинбургского из Саксонской династии разгорелась борьба между ним и его соперником на выборах Гогенштауфеном Фридрихом II Швабским. В разгоревшемся конфликте Гогенштауфены заняли город и в 1127 году отразили попытку короля и его союзников Вельфов и баварского герцога Генриха Гордого взять Нюрнберг, однако в 1130 году Лотарь II захватил и разграбил его.

В 1180 году император Фридрих I Барбаросса сделал нюрнбергский замок одной из своих временных резиденций («кайзербургом»). Как временная столица Нюрнберг был освобождён от многих пошлин и повинностей.

После того, как в 1191 году умер без мужского потомства бургграф Конрад II Раабс, бургграфство Нюрнберг перешло к его зятю Фридриху I из швабского рода Гогенцоллернов. Однако, получая от короля Генриха VI титул и территорию вокруг Нюрнберга в качестве лена, его права по сравнению с предшественниками были серьёзно урезаны, поскольку управление и суд в городе были переданы имперскому старосте Нюрнберга («Reichsschultheiß»), который также стал представителем императора.

Следующей важной вехой в развитии города было дарование 8 ноября 1219 года императором Фридрихом II «Великой хартии вольностей» («Der Große Freiheitsbrief»), расширявшей и кодифицировавшей экономические и политические привилегии Нюрнберга. На их основе началось формирование разнообразных учреждений городского самоуправления. С этого времени Нюрнберг стал «Вольным имперским городом», подчинявшимся только императору. За бургграфом Конрадом III осталось только обеспечение военной защиты Нюрнберга и окружавших территорий. Однако в 1273 году король Рудольф I Габсбург вернул бургграфам судебную власть, что привело к затяжной борьбе между бургграфом и городом. В том же 1273 году титул бургграфов Нюрнбергских был закреплён за Гогенцоллернами по наследству.

К XIII веку относится формирование патрицианской городской республики в Нюрнберге. Вся финансовая, административная и судебная власть в городе находилась в руках ограниченного круга богатых патрицианских семей, к которым принадлежали представители высших слоёв имперского бюргерства и купеческой знати, и из которых формировался Совет и другие учреждения города. Недовольные таким положением члены ремесленных гильдий, поддержанные мелкими торговцами в 1349 году неудачно восстали против патрициев, что привело к запрету на любую самоорганизацию ремесленников, отмене и роспуску гильдий и союзов. Однако, император Карл IV Люксембургский отменил этот запрет, даровав ремесленникам и торговцам право создавать независимые союзы. В том же году Карл IV дал разрешение на снос еврейского квартала для освобождения места для устройства Рыночной площади. В результате противодействия населения гетто и произошедшего пожара погибли 562 из полутора тысяч жителей квартала.

С XI по 1543 год в Нюрнберге часто заседали имперские сеймы (рейхстаги) На Рейхстаге 1356 года была принята и утверждена Карлом IV «Золотая Булла», признавшая прерогативы коллегии семи курфюрстов по выборам короля и утвердившая принцип суверенитета имперских князей в пределах своих владений. Этим же документом каждый новоизбранный император должен был собирать свой первый рейхстаг в Нюрнберге.