На працягу XVII ст. адбыліся кардынальныя змены ў царкоўна-рэлігійным жыцці Полацка. Услед за езуітамі ў горадзе з'явіліся і іншыя каталіцкія манаскія ордэны: былі заснаваны манастыры і пабудаваны касцёлы ордэна францысканцаў (1648 г.), ордэна дамініканцаў (1672 г.) і адноўлена дзейнасць манастыра ордэна бернардынцаў (1697 г.). У другой палове XVII ст. узмацніліся пазіцыі ўніяцкай царквы, якая была створана ў 1596 г. шляхам падпісання царкоўнай уніі паміж каталікамі і праваслаўнымі. Галоўным храмам уніятаў у Полацку быў Сафійскі сабор, які ў выніку выбуху 1710 г. быў перабудаваны ў стылі віленскага барока ў сярэдзіне XVIII ст. З ліквідацыяй полацкай праваслаўнай епархіі ў канцы XVII ст. галоўным цэнтрам праваслаўя ў горадзе на доўгі час стаў брацкі Богаяўленскі манастыр, заснаваны ў 1582 г. і перабудаваны з каменя ў канцы XVIII ст.
Яшчэ да Лівонскай вайны (1558-1583 гг.) у Полацку сваю дзейнасць пачалі пратэстанты. У цэнтры горада да сярэдзіны XVII ст. дзейнічаў кальвінскі збор, разбураны падчас руска-польскай вайны 1654-1667 гг. Да XVIII ст. адносяцца і першыя згадкі пра лютэранскую кірху.
Акрамя хрысціянскіх канфесій у Полацку на працягу XVII-XVIII стст. жылі іўдзеі і мусульмане, пры гэтым у канцы XVIII ст. яўрэі складалі больш за палову гарадскога насельніцтва.