L’intervention de Mérimée n’empêche pas la destruction totale en 1846 de l’hôtel-Dieu d’Orléans, édifié au IXe siècle et agrandi au XVIe siècle. Situé au pied de la cathédrale Sainte-Croix, cet imposant et vétuste bâtiment entrave un projet d’urbanisme d’envergure. En effet, afin de poursuivre l’ouverture de la rue Royale réalisée au XVIIIe siècle, la percée de l’actuelle rue Jeanne d’Arc, entre 1836 et 1846, répond à l’adoption de mesures hygiénistes des élites avec l’assentiment de la majorité de la population. Suivant les plans de l’architecte orléanais François Pagot, les abords de la cathédrale sont dégagés et les institutions civiles désenclavées. Séparée de la place de l’Étape par l’institut de musique, la vaste place Sainte-Croix inaugure, en 1864, des fontaines alimentées grâce au nouveau réseau d’adduction d’eau.

Les travaux d’urbanisme, notamment avec l’arrivée du chemin de fer, vont modifier des quartiers entiers de la cité. Ces transformations intéressent le dessinateur qui s’attarde sur le terminus du P-O (Paris-Orléans) en 1843. L’embarcadère d’Orléans occupe un terrain de huit hectares. C’est alors la plus grande gare de province, à la mesure de la fonction régionale d’entrepôt que les Orléanais espèrent lui voir jouer. Située au nord du grand Mail, appelé d’abord boulevard du Duc d’Orléans puis au second Empire boulevard du Chemin de fer, la gare comprend trois ensembles de bâtiments.

La transformation urbaine des plus spectaculaires est la démolition de l’ancienne fortification qui enserre encore la ville par endroits. En 1848, des chantiers sont ouverts pour résorber le chômage. À Orléans, cette main-d’œuvre est occupée à la surélévation des levées de la Loire et aussi à la démolition des remparts pour faire place aux nouveaux boulevards. Les arbres sont abattus, les fossés nivelés. Au loin, l’église Saint-Euverte permet de se repérer tant le paysage urbain est bouleversé.

Une autre aquarelle décrit précisément l’ancienne porte Saint-Jean, dernière entrée fortifiée ponctuant ce quatrième mur d’enceinte de la ville. L’artiste détaille le traitement du parement des murailles au bossage hémisphérique caractéristique des fortifications royales des années 1480. Charles Pensée réalise l’aquarelle après sa démolition située en 1831.

Parmi les constructions aujourd’hui disparues, Charles Pensée représente la Halle aux blés ou Halle Saint-Louis édifiée dans l’enceinte de l’ancien grand cimetière entre 1824 et 1832. Elle occupe alors l’espace central tandis que les arcades des galeries Renaissance sont rebouchées pour servir d’entrepôt.