清雍正元年（1723）彰化設縣，雍正4年（1726）知縣張鎬倡建縣儒學，建學立師，以彰雅化，當時的縣儒學即今彰化孔廟。清乾隆16年（1751）士紳施士齡等人倡議重修，各方捐資響應，知縣程運青具情以報，准予重修，後因故中輟，至乾隆18年（1753）由知縣王鴞主持重修工事，但由於資金缺乏，重修範圍僅止於大成門。

清乾隆23年（1758）孔廟傾頹，知縣張世珍再倡議重修，以磚砌甬道，移禮門、義路於大成門左右，並在門外設置泮池與照牆，於泮池題石曰：「芹泉」，取「泮水採芹」之意。明倫堂依原址一併重修，地基增高二尺，規模宏敞。明倫堂之後新建訓導署，訓導署左方建教諭署，孔廟的規模俱全。此次重修工程自乾隆24年（1759）10月興工，乾隆25年（1760）5月完工。

清乾隆51年（1786）林爽文事件，彰化縣城遭兵燹之災，明倫堂與學署毀於戰亂。清嘉慶2年（1797）貢生鄭士模倡議重修孔廟，工程因故並未完成。直至嘉慶16年（1811）知縣楊桂森倡議重修，增建大成殿前露台石欄杆，自東、西兩廡至大成門，增建短垣，於泮池上新建「登瀛橋」，毀於戰亂的明倫堂則改建至孔廟的左側。知縣楊桂森並置禮樂器，招佾舞生，於春秋二季舉行祀典。嘉慶17年（1812）職員王松修泮池，嘉慶21年（1816）吳性誠在明倫堂舊址興建文昌祠並重修白沙書院。

清道光5年（1825）教諭蔡克全刻臥碑石，置明倫堂的左側，又建福德祠於明倫堂大門內側。道光10年（1830）知縣李廷壁倡議重修夫子廟，編修縣志，並由接任知縣託克通阿力勸地方士紳，商賈踴躍捐資，募得資金一萬餘元。

清道光11年（1831）李廷壁知縣回任，乃於明倫堂後方開闢靜室，鳩工庀材，重修夫子廟。此次重修，將基地墊高二尺二寸，殿前改用龍柱二支及石柱二十支，露台亦增高二尺二寸，崇聖祠旁增設名宦祠與鄉賢祠及禮器庫、樂器庫，道光11年的重修，歷時二年七月，奠定今日孔廟的規模與格局。

清光緒4年（1878）知縣傅端銓見聖廟傾頹，乃捐廉養銀倡義重修，並得到士紳張春華等人，急公好義，相繼捐資，孔廟建築得以煥然一新，至光緒5年（1879）完成孔廟的修護。

明治30年（1897）日人將鹿港國語（日語）傳習所遷移至彰化，當時於孔廟做為上課的場所，至明治31年（1898）10月1日廢止，國語傳習所改設立「彰化公學校」，直至大正4年（1915）才搬離孔廟。日治時期因市區改正，拆照牆並將泮池填平，拓寬東門大通（今孔門路），做為通往彰化神社的道路。

昭和8年（1933）孔廟戟門及大成門受風雨侵襲而頹圮，幸經市民李程慷慨捐資一千圓，並倡議募款修護，總計募得一千九百六十五圓，不足費用由孔廟存款支應，孔廟管理人李崇禮鳩工庀材，負責修護工程，恢復大成門與戟門舊貌。

民國41年士紳吳上花等人請彰化縣長陳錫卿向省政府商請補助，重修孔廟。民國60年代彰化縣政府有意將孔廟拆除，遷建至八卦山上，經地方人士異議而作罷，民國67年重修，民國72年12月28日指定為第一級古蹟（現為國定古蹟）。