Traktat dodatkowy z 3 maja 1815 roku kreował Rzeczpospolitą Krakowską. Dołączono doń Konstytucję Wolnego Miasta Krakowa, która z kolei stała się pierwszą, wyjściową podstawą jej ustroju. Oba te akty stały się integralną częścią końcowych postanowień kongresu wiedeńskiego przyjętych 9 czerwca 1815 roku, tym samym Rzeczpospolita wzięta została pod opiekę prawa międzynarodowego, a gwarantami „niepodległości i neutralności” zostali wszyscy sygnatariusze kongresu, a nie tylko trzy mocarstwa — państwa opiekuńcze.
Traktat dodatkowy regulował kwestie zewnętrzne Wolnego Miasta Krakowa - Rzeczypospolitej Krakowskiej, oddając je pod opiekę dworów austriackiego, rosyjskiego i pruskiego. Mocarstwa gwarantowały poszanowanie neutralności i że „żadna siła zbrojna nie będzie mogła być nigdy i pod żadnym pozorem tamże wprowadzona”. Traktat określił granice państwa, którego terytorium stanowił pas długości około 65 km na lewym brzegu Wisły (oprócz Krakowa w jego granicach znalazły się 224 wsie oraz 3 miasta prywatne: Chrzanów, Trzebinia i Nowa Góra). Po prawej stronie Wisły leżało po sąsiedzku austriackie wolnohandlowe miasto Podgórze. Traktat gwarantował Rzeczypospolitej Krakowskiej wolności handlowe i przywilej prowadzenia własnej poczty, zatwierdzał przywileje Uniwersytetu Krakowskiego i poszanowanie dotychczasowego statusu instytucji kościelnych.
Kwestie wewnętrzne, ustrojowe, regulowały kolejne konstytucje, nadawane Rzeczypospolitej Krakowskiej przez mocarstwa opiekuńcze:
- W dobie organizacji miasta obowiązywała wspomniana już „ramowa” konstytucja z 1815 roku, z góry zakładająca przygotowanie konstytucji nowej, uszczegółowionej. Mocarstwa opiekuńcze powołały Komisję Organizacyjną, delegując do niejpo jednym komisarzu, z prawem dokooptowania do niej przez każdego z nich po jednym przedstawicielu mieszkańców Krakowa. Komisja ta miała za zadanie zorganizować ustrój i administrację państwa-miasta oraz przygotować projekt zapowiedzianej konstytucji „rozwiniętej". 2 listopada 1815 roku mianowała ona Senat, czyli rząd Wolnego Miasta, złożony 6 senatorów dożywotnich i 6 czasowych pod przewodnictwem prezesa, którym został dotychczasowy prefekt Departamentu Krakowskiego Stanisław Wodzicki. Z kolei 10 września 1817 roku ogłoszono statut urządzający Zgromadzenia polityczne, przedstawicielskie, to jest Izbę Reprezentantów i zgromadzenia gminne. Pierwsze posiedzenia Izby Reprezentantów odbyły się już w grudniu 1817 roku. Wcześniej wprowadzono podział terytorium Rzeczypospolitej na gminy miejskie i wiejskie, w związku z czym w Krakowie ustanowiono w miejsce 4 cyrkułów-gmin (z czasów Księstwa) 11 gmin, z których 9 było jednocześnie okręgami wyborczymi (2 gminy żydowskie pozbawione były praw politycznych).
W tym pierwszym, przejściowym okresie oprócz Komisji Organizacyjnej i nowo utworzonych władz miasta i okręgu, działały administracyjne władze municypalne ustanowione jeszcze w czasach Księstwa Warszawskiego - na czasy Rzeczypospolitej Krakowskiej przypadły więc: koniec prezydentury Stanisława Kostki Zarzeckiego, późniejszego rezydenta carskiego w Rzeczypospolitej, oraz pełnienie obowiązków prezydentów municypalnych przez Józefa Mateckiego i Feliksa Grodzickiego, członka Komisji Organizacyjnej i późniejszego senatora prezydującego.
-Pełny wymiar ustrojowy przyniosła konstytucja Wolnego Miasta Krakowa z 11 września 1818 roku, zwana „rozwiniętą”. Podobnie jak konstytucja wcześniejsza, gwarantowała ona wszystkim obywatelom Wolnego Miasta równość wobec prawa i wolność osobistą, bez uprzywilejowania szlachty - właścicieli gruntowych. Status religii panującej przyznawała religii rzymskokatolickiej, z równouprawnieniem wyznań chrześcijańskich i tolerancją wobec pozostałych. Gwarantowała nietykalność majątkową i osobistą, niezawisłość sądownictwa oraz wybieralność sędziów i wyższych urzędników. Prawa wyborcze posiadali obywatele Rzeczypospolitej wyznania chrześcijańskiego, spełniający cenzusy majątkowy lub wykształcenia. Obowiązywał nadal napoleoński kodeks cywilny, recypowany jeszcze przez Księstwo Warszawskie. Językiem urzędowym był język polski.
Władza ustawodawcza należała do Izby Reprezentantów składającej się z 41 członków: 26 deputowanych z wyborów dokonywanych przez zgromadzenia gminne, 6 sędziów pokoju oraz po2 przedstawicieli delegowanych przez Senat, kapitułę krakowską i Uniwersytet Krakowski. Izba zwoływana była corocznie na 4-tygodniowe sesje, prowadzone pod przewodnictwem każdorazowo wybieranego marszałka. W jej kompetencjach leżało ustawodawstwo (z wyłączeniem materii konstytucyjnej i ustrojowej), uchwalanie budżetu i podatków, przyjmowanie sprawozdań z wykonania budżetu oraz wybór wyższych urzędników i sędziów.
Władza wykonawcza leżała w rękach Senatu Rządzącego, złożonego z prezesa mianowanego na3 lata i 12 senatorów, z których połowa powoływana była na kadencję dożywotnią. Z wyboru Izby Reprezentantów pochodził prezes oraz 4 senatorów dożywotnich i 4 czasowych, po 2 senatorów delegowały kapituła krakowska i Uniwersytet Krakowski. Senat miał charakter rządu Wolnego Miasta, pełnił też funkcję głowy państwa. Wśród obszernych kompetencji na czoło wysuwały się uprawnienia o charakterze zarządzającym, z możliwością wydawania rozporządzeń wykonawczych do uchwał Izby Reprezentantów i sprawowania bieżącej administracji, w tym powoływania i odwoływania urzędników. Senat sprawował nadzór administracyjny nad wymiarem sprawiedliwości, nawet z możliwością zawieszania sędziów w urzędowaniu. Działał na posiedzeniach plenarnych oraz poprzez swoje Wydziały wyodrębnione resortowo. Szczególną pozycjęzajmował prezes Senatu, nie tylko przewodnicząc organowi kolegialnemu, jakim był Senat, lecz mając własne kompetencje zewnętrzne (reprezentacja Wolnego Miasta wobec mocarstw opiekuńczych, nadzór nad administracją całego państwa, zwierzchnictwo nad Dyrekcją Policji) i wewnętrzne wobec Senatu (ostateczne zatwierdzanie uchwał, możliwość powoływania komisji ad hoc). Ustrojowe usytuowanie prezesa Senatu czyniło jego urząd równorzędny urzędowi prezydenta miasta, z właściwością rozciągająca się poza jego granice, także na Okręg, z którym miasto Kraków tworzyło Rzeczpospolitą. Stałą tendencją praktyki politycznej Rzeczypospolitej było poszerzanie władzy Senatu kosztem pozycji Izby Reprezentantów.
Na czele każdej z 11 gmin wyodrębnionych na terenie miasta stali wójtowie, wybierani przez zgromadzenia gminne, z wyłączeniem 2 gmin żydowskich, dla których wójtów ustanawiał Senat. Konstytucyjnie wójtowie mieli „wykonywać rozkazy rządu”, instrukcja dla wójtów z 1816 roku stwierdzała, że pełnią oni funkcje administracyjno-sądownicze.
Szczególną pozycję zajmowali trzej stale urzędujący rezydenci mocarstw opiekuńczych, realizujący konstytucyjny zapis w sprawie „protekcji” tychże mocarstw względem Rzeczypospolitej. Nie mając określonych ustawowo kompetencji, ingerencje w sprawy państwa-miasta realizowali drogą faktów dokonanych. Początkowo rola rezydentów ograniczała się do obszaru rozjemczo-kontrolnego, z czasem obszar ten powiększy się.
-Istotne zmiany ustrojowe przyniosły zapisy kolejnej konstytucji Wolnego Miasta Krakowa, nadanej przez mocarstwa opiekuńcze 29 lipca 1833 roku. Stanowiły one odejście od liberalnego ducha konstytucji lat 1815 i 1818, co było efektem udziału miasta w wydarzeniach powstania listopadowego (po klęsce powstania w Krakowie schronili się emigranci polityczni, kontynuujący działalność niepodległościowo-konspiracyjną). Nowa konstytucja ograniczyła rolę Izby Reprezentantów,przewidując jej zwoływanie co 3 lata dla rozpatrywania spraw wyłącznie wniesionych przez Senat (z zasadą przyjmowania lub odrzucania projektów w całości, bez prawa ich modyfikowania). Liczbę członków Izby zmniejszono do 30 osób. Przepisy konstytucji z 1833 roku zmniejszyły także skład Senatu do 9 osób: prezesa wybieranego przez Izbę Reprezentantów na 6 lat oraz 8 senatorów, w tym 7 wybieranych przez Izbę i 1 przez kapitułę krakowską. Od 1833 roku kompetencje prezesa Senatu uległy poszerzeniu, uzyskał on nadzór nad instytucjami publicznymi, w szczególności zaś nad Uniwersytetem Krakowskim. Uzyskał też prawo do osobistego porozumiewania się drogą dyplomatyczną z rządami opiekuńczymi w sprawach „konfidencjonalnych”. Pod rządami tej konstytucji wystąpiły dwa długotrwałe wakaty na tym urzędzie, po prezesurach Stanisława Wodzickiego i Jerzego Hallera; wówczas obowiązki prezesa Senatu pełnili na zmianę senatorowie występujący jako senatorowie prezydujący.
Konstytucja z 1833 roku wprowadziła w miejsce zgromadzeń gminnych instytucję zgromadzeń obiorczych dla wyboru wójta na 6-letnią kadencję— z grona 3 kandydatów przedstawianych przez Senat Rządzący. Urzędy wójtów zlikwidowano w 1838 roku, na zarządzenie Komisji Rezydentów, a w ich miejsce powołano komisarzy cyrkułowych z kompetencjami administracyjno-policyjnymi i sądowymi. Podlegali bezpośrednio Dyrekcji Policji- istniało zatem „podwójne podporządkowanie": Senatowi i Dyrekcji Policji, co wiązało się z tendencją do wprowadzania coraz ściślejszego reżimu policyjnego w Rzeczypospolitej.
Konstytucja przyznawała już oficjalnie rezydentom rolę rozjemców w sprawach między Senatem a Izbą Reprezentantów lub też w łonie każdego z tych organów z osobna. Powstał organ pod nazwą Konferencji Rezydentów, przekształcony w 1839 roku w stałą Konferencję Nieustającą dla Spraw Krainy Krakowskiej. Rezydenci uzyskali konstytucyjne prawo występowania w roli zwierzchników wobec władz Wolnego Miasta z możliwością bieżącego decydowania w de facto każdej sprawie publicznej. Szczególnym tego wyrazem było nieformalne przejęcie prawa do obsadzania urzędów prezesa Senatu i senatorów - od 1833 roku otwierającego kadencję prezesa Kaspra Wielogłowskiego wszyscy prezesi pochodzili z nominacji Konferencji Rezydentów (praktykę tę rezydenci rozpoczęli jeszcze w roku 1824, przedłużając kadencję Stanisława Wodzickiego). Doprowadziło to do stanu swoistej dwuwładzy konstytucyjnego Senatu i powołujących się na traktaty międzynarodowe i konstytucję rezydentów.
W praktyce politycznej pod rządami tej konstytucji malała rola Izby Reprezentantów, aż do jej marginalizacji, rosła natomiast pozycja Senatu i jego prezesa. Jednocześnie jednak wobec coraz bardziej dominującej roli Konferencji Rezydentów, Senat rządzący i prezes Senatu stawali się coraz bardziej swoistymi organami wykonawczymi tej Konferencji.
Odnotować należy dwukrotne ograniczenie kompetencji władz Wolnego Miasta w stanach nadzwyczajnych, gdy do Krakowa wkraczały wojska okupacyjne i ustanawiany był komendant miasta z kompetencjami cywilnymi. Działo się tak od września do listopada 1831 roku, gdy likwidujące siły powstania listopadowego wojska rosyjskie okupowały Kraków, a komendanturę miasta sprawował Fiodor Wasilewicz Rydygier, rosyjski generał. Ponowna okupacja Wolnego Miasta nastąpiła w 1836 roku pod pretekstem oczyszczenia miasta z niepożądanych elementów - wkroczyły wojska austriackie, od lutego do kwietnia funkcję komendanta miasta pełnił generał Franciszek Kaufman de Trauensteinburg.
Kres Rzeczypospolitej Krakowskiej przyniosła rewolucja krakowska 1846 roku. 22 lutego pod wpływem wrzenia rewolucyjnego z miasta wyszły wojska austriackie okupujące Kraków od kilku dni, aby zapobiec wybuchowi rewolty, wraz z nimi ewakuował się Senat Rządzący. Władzę na 2 dni przejął powstańczy Rząd Narodowy Rzeczypospolitej Polskiej, a następnie dyktator powstania Jan Tyssowski. 2 marca dyktator złożył władzę, rewolucja krakowska upadła. Do Krakowa wkroczyły wojska okupacyjne trzech mocarstw opiekuńczych.
Okupacyjną komendanturę miasta objął generał austriacki Ludwik Collin. W miejsce rozwiązanego Senatu Rządzącego 9 marca 1846 roku powołano Tymczasową Radę Administracyjną Wolnego Miasta Krakowa z Wiktorem Adamem Kopffem jako przewodniczącym. 22 kwietnia tegoż roku rezydenci ustanowili nową Radę Administracyjną, o charakterze stałym, z Jackiem Księżarskim jako dyrektorem. Rada Administracyjna zorganizowana została na wzór Senatu Wolnego Miasta, w jej skład wchodziły dwa wydziały: Spraw Wewnętrznych i Policji oraz Dochodów i Skarbu. Radę tworzyli dyrektor, 2 asesorów kierujących wydziałami i sekretarz. Władzę zwierzchnią sprawował komendant okupacyjny miasta, którym po generale Ludwiku Collinie został austriacki generał hrabia Henryk Castiglione.
W połowie lipca 1846 roku wycofano z Krakowa i okręgu interwencyjne wojska rosyjskie i pruskie, mocarstwa opiekuńcze wycofały także swoich rezydentów. Władzę zwierzchnią pełnił nadal komendant okupacyjny dysponujący austriackim garnizonem. 6 listopada tegoż roku Austria, Rosja i Prusy zawarły w Wiedniu układ, mocą którego anulowano postanowienia traktatu dodatkowego z 3 maja 1815 roku — Wolne Miasto Kraków wcielone zostało do cesarstwa austriackiego, z oficjalną nazwą terytorialną Wielkiego Księstwa Krakowskiego.