После Февральской революции 1917 г. в Орле сложилось двоевластие: одновременно с "Комитетом общественной безопасности" (6 чел.), образованным 1 (14) марта Городской думой для формирования органов власти Временного правительства, 3 (16) марта был избран Совет рабочих депутатов (92 депутата). В марте в Совет рабочих вошли представители солдатских комитетов орловского гарнизона, и он стал именоваться Советом рабочих и солдатских депутатов. Руководство в нем принадлежало меньшевикам и эсерам. 27 июня (10 июля) 1917 г. был избран городской комитет большевиков. 13—16 (26—29) октября 1917 г. на заседании горсовета была одобрена резолюция о поддержке Учредительного собрания.
В 1917 г. в Орле появились новые печатные издания, принадлежавшие различным партиям и учреждениям. 9 (22) марта вышел первый номер "Известий Совета рабочих депутатов", с которых берет свое основание областная газета "Орловская правда". Издавались также газеты: "Вестник Орловского комитета безопасности" (1917), "Голос народа" ("Орловский голос") — орган орловской демократии (1917—1918), "Крестьянский вестник" — орган губсовета крестьянских депутатов и губкомитета партии социалистов-революционеров (1917—1918), "Орловская мысль" — "Орловского Союза русского народа" (февраль—март 1917 г.), "Солдат" — издание запасного конно-артиллерийского дивизиона (1917), "Дело социал-демократа" (1917—1918), "Журнал юношества" — орган Союза учащихся (1917) и др. издания.
После свержения Временного правительства в Петрограде 26 октября (8 ноября) 1917 г. на совместном заседании исполкомов Советов рабочих, солдатских и крестьянских депутатов было принято решение осудить вооруженное восстание в Петрограде.

При Городской думе был создан "Комитет по охране завоеваний революции". Однако 1 (17) ноября Совет под влиянием большевиков одобрил действия петроградского пролетариата. Но на заседании Совета 4 (17) ноября меньшевики и эсеры добились отмены этой резолюции. Было принято решение о создании "нового правительства из представителей всех революционных и социали¬стических партий". По требованию фракции большевиков в ноябре прошли перевыборы Орловского городского Совета рабочих и солдатских депутатов. На заседании вновь избранного Совета 25 ноября (8 декабря) 1917 г. в исполком Совета в большинстве были избраны большевики. 26 ноября (9 декабря) Совет избрал Военно-революционный комитет в составе 10 чел. (из них 6 большевиков). Власть в Орле перешла к ревкому. 10 (23) января 1918 г. городской Совет признал ЦИК Советов рабоче-крестьянских и солдатских депутатов "единственной законной властью страны" и одобрил его решение о роспуске Учредительного собрания. 21 февраля 1918 г. были ликвидированы Городская дума и Городская управа.
В марте 1918 г. в Орле произошло вооруженное выступление против Советской власти, которое возглавил начальник броневых дивизионов, комиссар по охране города И. П. Сухоносов. Оно было подавлено силами 142-го пехотного Звенигородского полка и сформированных Советом вооруженных отрядов.
В марте—апреле 1918 г. из бывших военнопленных немцев, австрийцев, венгров, чехов, словаков, румын, болгар в Орле был создан интернациональный отряд. В него вошла и сформированная ранее польская рота.

Бойцы отряда участвовали в вооруженной борьбе за упрочение Советской власти в губернии. В марте 1918 г. был сформирован 1-й Орловский советский полк, сражавшийся впоследствии на фронтах гражданской войны. 30 июля 1918 г. был арестован Орловский комитет партии левых эсеров, а их представители исключены из состава Орловского горисполкома.
Одним из первых мероприятий новых органов власти была ликвидация частной собственности. В октябре 1918 г. горсовет национализировал все торговые и большую часть промышленных и других предприятий, а в декабре отменил частную собственность на все строения, расположенные в черте города.
Осуществлялись мероприятия в области народного просвещения и образования. 6 марта 1918 г. при губсовете была создана Комиссия по охране памятников искусства и художественных ценностей. 1 сентября 1918 г. начал свою деятельность городской отдел народного образования. В ноябре 1918 г. открылся Пролетарский университет им. В. И. Ленина (действовал до ноября 1920 г.). 24 ноября той) же года открыта библиотека-музей И. С. Тургенева. С 1919 г. начала работать Центральная городская библиотека, с 1929 г. носившая имя Н. К. Крупской, а 10 августа 1992 г. переименована в областную библиотеку им. И. А. Бунина.
1 мая 1919 г. открылся историко-художественный музей, созданный на базе губернского и церковного историко-археологического музеев, собраний военного характера из частей гарнизона и кадетского корпуса и национализированных коллекций частных лиц.
В мае 1919 г. на основе "Музыкальных классов", существовавших с 1877 г., образована Пролетарская консерватория, которая в 1920 г. стала именоваться Народной музыкальной школой II-й ступени, а с 1924 г. — Губернской музыкальной школой (ныне Орловская детская музыкальная школа им. В. С. Калинникова).
Возникают новые политические и общественные организации. 30 мая было провозглашено создание городской комсомольской организации, а 1—2 сентября 1919 г. в Орле проходил 1-й губернский съезд Союза коммунистической молодежи. 25 сентября 1919 г. был создан Союз журналистов г. Орла.